Overzicht van Opslagruimten Direct

Artikel
04/16/2024

Van toepassing op: Azure Stack HCI, versies 22H2 en 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016

Opslagruimten Direct is een functie van Azure Stack HCI en Windows Server waarmee u servers met interne opslag kunt clusteren in een met software gedefinieerde opslagoplossing.

In dit artikel vindt u een overzicht van Opslagruimten Direct, hoe het werkt, wanneer u het kunt gebruiken en de belangrijkste voordelen ervan. In dit artikel kunt u ook video's en echte verhalen van klanten verkennen voor meer informatie over Opslagruimten Direct.

Als u wilt beginnen, probeert u Opslagruimten Direct in Microsoft Azure of downloadt u een evaluatieversie van Windows Server met een licentie van 180 dagen via Windows Server-evaluaties. Zie Systeemvereisten voor Respectievelijk Windows Server en Systeemvereisten voor Azure Stack HCI voor informatie over de minimale hardwarevereisten voor Opslagruimten Direct op Windows Server en Azure Stack HCI. Als u Opslagruimten Direct wilt implementeren als onderdeel van Azure Stack HCI, raadpleegt u Het Azure Stack HCI-besturingssysteem implementeren.

Wat is Opslagruimten Direct?

Opslagruimten Direct is een softwaregedefinieerde opslagoplossing waarmee u opslagresources kunt delen in uw geconvergeerde en hypergeconvergeerde IT-infrastructuur. Hiermee kunt u interne opslagstations op een cluster van fysieke servers (2 en maximaal 16) combineren in een door software gedefinieerde opslaggroep. Deze opslaggroep heeft cache-, lagen-, tolerantie- en verwijderingscodering voor kolommen, allemaal automatisch geconfigureerd en beheerd.

U kunt de opslagcapaciteit van uw cluster uitschalen door meer stations toe te voegen of meer servers in het cluster toe te voegen. Opslagruimten Direct de nieuwe stations automatisch onboarden en de opslaggroep opnieuw verdelen. Het maakt ook automatisch gebruik van de snelste opslagmedia die aanwezig zijn om ingebouwde en altijd ingeschakelde cache te bieden.

Opslagruimten Direct is een kerntechnologie van Azure Stack HCI, versies 21H2 en 20H2. Het is ook opgenomen in de Datacenter-edities van Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server Insider Preview-versies en Azure-editie van Windows Server 2022.

U kunt Opslagruimten Direct implementeren op een cluster met fysieke servers of op gastclusters van virtuele machines (VM's). Als u deze implementeert op een hypergeconvergeerd cluster van fysieke servers, raden we u aan Azure Stack HCI-servers te gebruiken. Als u Opslagruimten Direct wilt implementeren als onderdeel van Azure Stack HCI, raadpleegt u Het Azure Stack HCI-besturingssysteem implementeren.

Het implementeren van Opslagruimten Direct op VM-gastclusters levert virtuele gedeelde opslag op een set vm's boven op een privé- of openbare cloud. In productieomgevingen wordt deze implementatie alleen ondersteund in Windows Server. Zie Using Opslagruimten Direct in guest virtual machine clusters (Opslagruimten Direct gebruiken in gastclusters van virtuele machines) voor meer informatie over het implementeren van Opslagruimten Direct op VM-gastclusters in Windows Server.

Alleen voor test- en evaluatiedoeleinden kunt u Opslagruimten Direct implementeren op VM-gastclusters in Azure Stack HCI-testomgevingen. Zie Zelfstudie: Een vm-lab maken voor Azure Stack HCI voor informatie over het implementeren ervan in Azure Stack HCI-testomgevingen.

Uitleg

Opslagruimten Direct veel van de functies in Windows Server, zoals failoverclustering, het CSV-bestandssysteem (Cluster Shared Volume), Server Message Block (SMB) 3 en Opslagruimten. Het introduceert ook een nieuwe technologie genaamd Software Storage Bus.

Opslagruimten Direct maakt een softwaregedefinieerde opslagoplossing door de interne opslagstations te combineren op een cluster van industriestandaard servers. U begint met het verbinden van uw servers met interne opslagstations via Ethernet om een cluster te vormen. Hiervoor is geen speciale kabel of opslaginfrastructuur vereist. Wanneer u Opslagruimten Direct in dit cluster inschakelt, worden de opslagstations van elk van deze servers gecombineerd in één softwaregedefinieerde pool van virtueel gedeelde opslag.

Vervolgens maakt u volumes van die opslaggroep, waarin u uw gegevens kunt opslaan. Op deze volumes wordt een CSV-bestandssysteem uitgevoerd. Dit betekent dat deze volumes er op elke server uitzien en fungeren alsof ze lokaal zijn gekoppeld. Met ingebouwde fouttolerantie in deze volumes blijven uw gegevens online en toegankelijk, zelfs als een station uitvalt of het hele knooppunt offline gaat.

In deze volumes kunt u uw bestanden, zoals .vhd en .vhdx voor VM's, plaatsen. U kunt het cluster waarop Opslagruimten Direct wordt uitgevoerd, gebruiken als:

Scale-out bestandsserver (SoFS) door de volumes via het netwerk beschikbaar te maken als SMB3-bestandsshares.
Hypergeconvergeerd systeem door Hyper-V in te schakelen op het cluster en uw VM's rechtstreeks boven op de volumes te plaatsen.

In de volgende sectie worden de functies en onderdelen van een Opslagruimten Direct stack beschreven.

Netwerkhardware. Opslagruimten Direct maakt voor communicatie tussen servers gebruik van SMB3 (met inbegrip van SMB Direct en SMB meerdere kanalen) via Ethernet. We raden u ten zeerste aan om 10+ GbE te gebruiken met Remote Direct Memory Access (RDMA), iWARP of RoCE.

Opslaghardware. Opslagruimten Direct vereist 2 en maximaal 16 door Microsoft goedgekeurde servers met direct gekoppelde SATA-, SAS-, NVMe- of permanente geheugenstations die fysiek zijn gekoppeld aan slechts één server. Elke server moet ten minste twee SSD-stations en ten minste vier extra stations hebben. De SATA- en SAS-apparaten moeten zich achter een hostbusadapter (HBA) en SAS-expander bevinden.

Failoverclustering. Opslagruimten Direct maakt gebruik van de ingebouwde clusteringfunctie van Azure Stack HCI en Windows Server om de servers te verbinden.

Softwareopslagbus. De softwareopslagbus omspant het cluster en brengt een softwaregedefinieerde opslaginfrastructuur tot stand waarmee alle servers elkaars lokale stations kunnen zien. U zou dit kunnen zien als het vervangen van de kostbare en beperkende Fibre Channel- of gedeelde SAS-bekabeling.

Opslagbuslaagcache. De softwareopslagbus verbindt de snelste stations die aanwezig zijn (bijvoorbeeld SSD) dynamisch aan langzamere stations (bijvoorbeeld HDD's) om lees-/schrijfcaching aan de serverzijde te bieden die IO versnelt en de doorvoer verhoogt.

Opslaggroep. De verzameling stations die de basis vormen van Opslagruimten wordt de opslaggroep genoemd. Het wordt automatisch gemaakt en alle in aanmerking komende stations worden automatisch gedetecteerd en toegevoegd. U wordt aangeraden één groep per cluster te gebruiken, met de standaardinstellingen. Zie het blog Gedetailleerde informatie over de opslaggroep voor meer informatie over de opslaggroep.

Opslagruimten. Opslagruimten biedt fouttolerantie voor 'virtuele schijven' met behulp van spiegeling, verwijderingscodering of beide. U kunt het zien als een gedistribueerde, met software gedefinieerde RAID, waarvoor gebruik wordt gemaakt van de stations in de groep. In Opslagruimten Direct hebben deze virtuele schijven meestal tolerantie voor twee gelijktijdige schijf- of serverfouten (bijvoorbeeld spiegeling in drie richtingen, met elke gegevenskopie op een andere server), hoewel fouttolerantie voor chassis en rack ook beschikbaar is.

ReFS (tolerant bestandssysteem). ReFS is het eerste bestandssysteem dat is gebouwd voor virtualisatie. Het bevat dramatische versnellingen voor VHDX-bestandsbewerkingen, zoals het maken, uitbreiden en samenvoegen van controlepunten, en ingebouwde controlesommen om bitfouten te detecteren en te corrigeren. Er worden ook realtimelagen geïntroduceerd waarmee gegevens in realtime worden geroteerd tussen 'dynamische' en 'koude' opslaglagen, op basis van gebruik.

Gedeelde clustervolumes. Het CSV-bestandssysteem combineert alle ReFS-volumes in één naamruimte die toegankelijk is via elke server. Op elke server ziet elk volume eruit en werkt alsof het lokaal is gekoppeld.

Scale-out bestandsserver. Deze laatste laag is alleen nodig in geconvergeerde implementaties. Het biedt externe bestandstoegang via het SMB3-toegangsprotocol voor clients, zoals een ander cluster met Hyper-V, via het netwerk, waardoor Opslagruimten Direct effectief wordt omgezet in nas (Network-Attached Storage).

Belangrijkste voordelen

Opslagruimten Direct biedt de volgende belangrijke voordelen:

Installatiekopie	Description
	Eenvoud. Ga in minder dan 15 minuten van de industriestandaard servers met Windows Server of Azure Stack HCI naar uw eerste Opslagruimten Direct cluster. Als u gebruikmaakt van System Center, bestaat de implementatie uit het inschakelen van één selectievakje.
	Hoge prestaties. Of het nu gaat om all-flash of hybride, Opslagruimten Direct kan meer dan 13,7 miljoen IOPS per server. De ingesloten hypervisorarchitectuur van Opslagruimten Direct biedt consistente, lage latentie, ingebouwde cache voor lezen/schrijven en ondersteuning voor geavanceerde NVMe-stations die rechtstreeks op de PCIe-bus zijn gemonteerd.
	Fouttolerantie. De ingebouwde tolerantie verwerkt stations-, server- of onderdeelfouten met continue beschikbaarheid. Grotere implementaties kunnen ook worden geconfigureerd voor fouttoleranties van chassis en rek. Wanneer er een hardwarefout optreedt, hoeft u de hardware alleen maar te verwisselen; de software wordt automatisch hersteld, zonder complexe beheertaken.
	Resource-efficiëntie. Verwijderingscodering levert tot 2,4x meer opslagefficiëntie, met unieke innovaties, zoals Local Reconstruction Codes en ReFS realtime lagen om deze voordelen uit te breiden naar harde schijven en gemengde dynamische of koude workloads, terwijl het CPU-verbruik wordt geminimaliseerd om resources terug te geven op de plek waar ze het meest nodig zijn, naar de VM's.
	Beheerbaarheid. Gebruik QoS-besturingselementen voor opslag om bezet VM's onder controle te houden met minimale en maximale IOPS-limieten per VM. Health Service biedt continue ingebouwde bewaking en waarschuwingen. Nieuwe API's maken het eenvoudig om uitgebreide, clusterbrede metrische gegevens over prestaties en capaciteit te verzamelen.
	Schaalbaarheid. Ga naar maximaal 16 servers en meer dan 400 stations, voor maximaal 4 petabyte (4000 terabytes) aan opslag per cluster. Als u wilt uitschalen, voegt u meer stations toe of voegt u meer servers toe; Opslagruimten Direct onboardt automatisch nieuwe stations en begint deze te gebruiken. De efficiëntie en prestaties van opslag verbeteren voorspelbaar op schaal.

Wanneer te gebruiken

Opslagruimten Direct is een kerntechnologie van Azure Stack HCI en Windows Server. Het biedt een ideale netwerkopslagoplossing wanneer u het volgende wilt doen:

Schaal de opslagcapaciteit van uw netwerk omhoog of uit. U kunt meer stations toevoegen of meer servers toevoegen om de opslagcapaciteit van uw netwerk uit te breiden, zodat uw gegevens toch beveiligd en toegankelijk blijven. Als een station in de opslaggroep uitvalt of het hele knooppunt offline gaat, blijven alle gegevens online en toegankelijk.
Dezelfde set gegevens van verschillende locaties tegelijk delen. De opslaggroep die Opslagruimten Direct maakt, ziet eruit en fungeert als een netwerkshare. Uw netwerkgebruikers hebben op elk gewenst moment toegang tot de opgeslagen gegevens vanaf elke locatie, zonder dat ze zich zorgen hoeven te maken over de fysieke locatie van hun opgeslagen gegevens.
Gebruik een combinatie van opslagmedia. Met Opslagruimten Direct kunt u verschillende typen opslagmedia in uw servercluster combineren om de softwaregedefinieerde opslaggroep te vormen. De software bepaalt automatisch welke media moeten worden gebruikt op basis van gegevens: actieve gegevens op snellere media en andere zelden gebruikte gegevens op tragere media.

Implementatieopties

Opslagruimten Direct ondersteunt de volgende twee implementatieopties:

Hypergeconvergeerd
Geconvergeerde

Notitie

Azure Stack HCI ondersteunt alleen hypergeconvergeerde implementatie.

Hypergeconvergeerde implementatie

In een hypergeconvergeerde implementatie gebruikt u één cluster voor zowel rekenkracht als opslag. Met de optie voor hypergeconvergeerde implementatie worden virtuele Hyper-V-machines of SQL Server databases rechtstreeks uitgevoerd op de servers die de opslag bieden, waarbij hun bestanden worden opgeslagen op de lokale volumes. Dit elimineert de noodzaak om toegang en machtigingen voor bestandsservers te configureren, waardoor de hardwarekosten voor implementaties van kleine tot middelgrote bedrijven en externe implementaties of filialen worden verlaagd. Zie Deploy Opslagruimten Direct on Windows Server (Opslagruimten Direct implementeren op Windows Server) voor informatie over het implementeren van Opslagruimten Direct op Windows Server. Als u Opslagruimten Direct wilt implementeren als onderdeel van Azure Stack HCI, raadpleegt u Wat is het implementatieproces voor Azure Stack HCI?

Geconvergeerde implementatie

In een geconvergeerde implementatie gebruikt u afzonderlijke clusters voor opslag en berekening. Met de optie voor geconvergeerde implementatie, ook wel 'opgesplitst', wordt een Scale-out Bestandsserver (SoFS) boven op Opslagruimten Direct om netwerkopslag te bieden via SMB3-bestandsshares. Hierdoor kunnen rekenkracht en workload onafhankelijk van het opslagcluster worden geschaald, wat essentieel is voor grootschalige implementaties zoals Hyper-V IaaS (Infrastructure as a Service) voor serviceproviders en ondernemingen.

Beheren en bewaken

U kunt de volgende hulpprogramma's gebruiken om Opslagruimten Direct te beheren en te bewaken:

Name	Grafisch of opdrachtregel?	Betaald of inbegrepen?
Windows Admin Center	Grafisch	Inbegrepen
Serverbeheer & Failoverclusterbeheer	Grafisch	Inbegrepen
Windows PowerShell	Opdrachtregel	Inbegrepen
System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) & Operations Manager	Grafisch	Betaald

Video's

Opslagruimten Direct Overzicht (5 minuten)

Opslagruimten Direct op Microsoft Ignite 2018 (1 uur)

Opslagruimten Direct op Microsoft Ignite 2017 (1 uur)

Opslagruimten Direct lanceringsevenement op Microsoft Ignite 2016 (1 uur)

Verhalen van klanten

Er worden wereldwijd meer dan 10.000 clusters uitgevoerd Opslagruimten Direct. Organisaties van elke omvang, van kleine bedrijven die slechts twee knooppunten implementeren, tot grote ondernemingen en overheden die honderden knooppunten implementeren, zijn afhankelijk van Opslagruimten Direct voor hun kritieke toepassingen en infrastructuur.

Bezoek Microsoft.com/HCI om hun verhalen te lezen.