Udostępnianie dysku zarządzanego platformy Azure

  • Artykuł
  • Czas czytania: 14 min

Dotyczy: ✔️ Maszyny wirtualne z systemem Linux Maszyny ✔️ wirtualne z systemem Windows — elastyczne zestawy ✔️ ✔️ skalowania jednolite zestawy skalowania

Dyski udostępnione platformy Azure to funkcja dysków zarządzanych platformy Azure, która umożliwia jednoczesne dołączanie dysku zarządzanego do wielu maszyn wirtualnych. Dołączanie dysku zarządzanego do wielu maszyn wirtualnych umożliwia wdrażanie nowych lub migrowanie istniejących aplikacji klastrowanych na platformę Azure.

Jak to działa

Maszyny wirtualne w klastrze mogą odczytywać lub zapisywać na dołączonym dysku na podstawie rezerwacji wybranej przez aplikację klastrowaną przy użyciu trwałych rezerwacji SCSI (SCSI PR). SCSI PR to branżowy standard używany przez aplikacje działające w środowisku lokalnym sieci magazynowania (SAN). Włączenie żądania SCSI na dysku zarządzanym umożliwia migrowanie tych aplikacji na platformę Azure zgodnie z rzeczywistym użyciem.

Udostępnione dyski zarządzane oferują udostępniony magazyn blokowy, do którego można uzyskać dostęp z wielu maszyn wirtualnych. Są one widoczne jako numery jednostek logicznych (LUN). Następnie jednostki LUN są prezentowane inicjatorowi (maszynie wirtualnej) z miejsca docelowego (dysku). Te lun wyglądają jak magazyn dołączony bezpośrednio (DAS) lub dysk lokalny do maszyny wirtualnej.

Udostępnione dyski zarządzane nie oferują natywnie w pełni zarządzanego systemu plików, do którego można uzyskać dostęp przy użyciu protokołu SMB/NFS. Musisz użyć menedżera klastra, takiego jak klaster trybu failover systemu Windows Server (WSFC) lub pacemaker, który obsługuje komunikację węzłów klastra i blokowanie zapisu.

Ograniczenia

Ogólne ograniczenia

Włączanie dysków udostępnionych jest dostępne tylko dla podzbioru typów dysków. Obecnie tylko dyski w warstwie Ultra, dyski zarządzane SSD w warstwie Premium v2, dyski zarządzane SSD w warstwie Premium i dyski SSD w warstwie Standardowa mogą włączać dyski udostępnione. Dyski udostępnione można dołączać do poszczególnych Virtual Machine Scale Sets, ale nie można ich definiować w modelach zestawu skalowania maszyn wirtualnych ani automatycznie wdrażać. Nie można rozszerzyć dysku udostępnionego bez cofnięcia przydziału maszyn wirtualnych lub odłączenia dysku.

Ważne

Buforowanie hostów nie jest obsługiwane w przypadku dysków udostępnionych.

Każdy dysk zarządzany z włączonymi dyskami udostępnionymi podlega również następującym ograniczeniom zorganizowanym według typu dysku:

Dyski w warstwie Ultra

Dyski w warstwie Ultra mają własną oddzielną listę ograniczeń, niepowiązanych z dyskami udostępnionymi. Aby uzyskać informacje o ograniczeniach dysków w warstwie Ultra, zobacz Korzystanie z dysków w warstwie Ultra platformy Azure.

Podczas udostępniania dysków w warstwie Ultra mają one następujące dodatkowe ograniczenia:

Premium SSD v2

Dyski zarządzane SSD w wersji 2 w warstwie Premium mają własną oddzielną listę ograniczeń, niezwiązanych z dyskami udostępnionymi. Aby uzyskać te ograniczenia, zobacz Ograniczenia dysków SSD w wersji 2 w warstwie Premium.

Podczas udostępniania dysków SSD w wersji 2 w warstwie Premium mają one następujące dodatkowe ograniczenie:

Dysk SSD w warstwie Premium

Dyski SSD w warstwie Standardowa

Wymagania dotyczące systemu operacyjnego

Dyski udostępnione obsługują kilka systemów operacyjnych. Zobacz sekcje systemu Windows lub Linux , aby zapoznać się z obsługiwanymi systemami operacyjnymi.

Implikacje dotyczące rozliczeń

W przypadku udostępniania dysku może to mieć wpływ na rozliczenia na dwa różne sposoby, w zależności od typu dysku.

W przypadku udostępnionych dysków SSD w warstwie Premium oprócz kosztów warstwy dysku jest naliczana dodatkowa opłata, która zwiększa się wraz z każdą maszyną wirtualną, do których jest zainstalowany dysk SSD. Aby uzyskać szczegółowe informacje , zobacz Cennik dysków zarządzanych .

Dyski w warstwie Ultra nie mają dodatkowej opłaty za każdą maszynę wirtualną, do której są instalowane. Są naliczane opłaty za łączną liczbę operacji we/wy na sekundę i MB/s, dla których skonfigurowano dysk. Zwykle dysk w warstwie Ultra ma dwa ograniczenia wydajności, które określają łączną liczbę operacji we/wy na sekundę/MB/s. Jednak w przypadku skonfigurowania jako współużytkowanego dysku w warstwie Ultra zostaną uwidocznione dwa kolejne ograniczenia wydajności dla łącznie czterech. Te dwa dodatkowe ograniczenia umożliwiają zwiększenie wydajności w dodatkowym koszcie, a każdy miernik ma wartość domyślną, co zwiększa wydajność i koszt dysku.

Cztery ograniczenia wydajności udostępnionego dysku w warstwie Ultra są diskMB/sReadWrite, diskIOPSReadOnly i diskMB/sReadOnly. Każde ograniczenie wydajności można skonfigurować tak, aby zmienić wydajność dysku. Wydajność udostępnionego dysku w warstwie Ultra jest obliczana na następujące sposoby: łączna aprowizowana liczba operacji we/wy na sekundę (diskIOPSReadWrite + diskIOPSReadOnly) oraz łączna aprowizowana przepływność MB/s (diskMB/sReadWrite + diskMB/sReadOnly).

Po określeniu łącznej aprowizowanej liczby operacji we/wy na sekundę i całkowitej aprowizowanej przepływności możesz użyć ich w kalkulatorze cen , aby określić koszt dysku w warstwie Ultra Shared.

Rozmiary dysków

Na razie tylko dyski w warstwie Ultra, SSD w warstwie Premium v2, SSD w warstwie Premium i dyski SSD w warstwie Standardowa mogą włączać dyski udostępnione. Różne rozmiary dysków mogą mieć inny maxShares limit, którego nie można przekroczyć podczas ustawiania maxShares wartości.

Dla każdego dysku można zdefiniować wartość reprezentującą maksymalną maxShares liczbę węzłów, które mogą jednocześnie współużytkować dysk. Jeśli na przykład planujesz skonfigurować klaster trybu failover z 2 węzłami, należy ustawić wartość maxShares=2. Wartość maksymalna jest górną granicą. Węzły mogą dołączać lub opuszczać klaster (zainstalować lub odinstalować dysk), o ile liczba węzłów jest niższa niż określona maxShares wartość.

Uwaga

maxShares Wartość można ustawić lub edytować tylko wtedy, gdy dysk jest odłączony od wszystkich węzłów.

Zakresy dysków SSD w warstwie Premium

W poniższej tabeli przedstawiono dozwolone maksymalne wartości dla maxShares dysków SSD w warstwie Premium:

Rozmiary dysków limit maxShares
P1,P2,P3,P4,P6,P10,P15,P20 3
P30, P40, P50 5
P60, P70, P80 10

Limity liczby operacji we/wy na sekundę i przepustowości dysku nie mają wpływu na maxShares wartość . Na przykład maksymalna liczba operacji we/wy na sekundę dysku P15 wynosi 1100, niezależnie od tego, czy maxShares = 1, czy maxShares > 1.

Zakresy dysków SSD w warstwie Standardowa

W poniższej tabeli przedstawiono dozwolone wartości maksymalne dla maxShares standardowych rozmiarów dysków SSD:

Rozmiary dysków limit maxShares
E1,E2,E3,E4,E6,E10,E15,E20 3
E30, E40, E50 5
E60, E70, E80 10

Limity liczby operacji we/wy na sekundę i przepustowości dysku nie mają wpływu na maxShares wartość. Na przykład maksymalna liczba operacji we/wy na sekundę dysku E15 wynosi 500, niezależnie od tego, czy maxShares = 1, czy maxShares > 1.

Zakresy dysków w warstwie Ultra

Wartość minimalna maxShares to 1, a maksymalna maxShares wartość to 15. Nie ma ograniczeń rozmiaru dysków w warstwie Ultra, każdy rozmiar dysku w warstwie Ultra może używać dowolnej wartości dla maxShareswartości , do i w tym maksymalnej wartości.

Zakresy dysków SSD w wersji 2 w warstwie Premium

Wartość minimalna maxShares to 1, a maksymalna maxShares wartość to 15. Nie ma żadnych ograniczeń rozmiaru dla dysków SSD w warstwie Premium w wersji 2. Rozmiar dysku SSD w warstwie Premium w wersji 2 może używać dowolnej wartości dla maxShareswartości , maksymalnie do wartości maksymalnej.

Przykładowe obciążenia

Windows

Dyski udostępnione platformy Azure są obsługiwane w systemie Windows Server 2008 i nowszych. Większość klastrów opartych na systemie Windows opiera się na usłudze WSFC, która obsługuje całą podstawową infrastrukturę komunikacji węzłów klastra, umożliwiając aplikacjom korzystanie z wzorców dostępu równoległego. W zależności od wersji systemu Windows Server środowisko WSFC umożliwia używanie zarówno opcji opartych na woluminach CSV, jak i nieopartych na woluminach CSV. Aby uzyskać szczegółowe informacje, zobacz Tworzenie klastra trybu failover.

Niektóre popularne aplikacje działające w środowisku WSFC obejmują:

Linux

Dyski udostępnione platformy Azure są obsługiwane w następujących systemach:

Klastry systemu Linux mogą używać menedżerów klastrów, takich jak Pacemaker. Program Pacemaker opiera się na technologii Corosync, umożliwiając komunikację klastra dla aplikacji wdrożonych w środowiskach o wysokiej dostępności. Niektóre typowe klastrowane systemy plików obejmują systemy plików ocfs2 i gfs2. Modele klastrowania opartego na protokole SCSI (SCSI PR) i/lub STONITH Block Device (SBD) umożliwiają arbitrowanie dostępu do dysku. W przypadku korzystania z żądania ściągnięcia SCSI można manipulować rezerwacjami i rejestracjami przy użyciu narzędzi, takich jak fence_scsi i sg_persist.

Przepływ trwałej rezerwacji

Na poniższym diagramie przedstawiono przykładową aplikację bazy danych klastrowanej z 2 węzłami, która używa żądania ŚCIĄgnięcia SCSI do włączenia trybu failover z jednego węzła do drugiego.

Dwa klastry węzłów składające się z maszyny wirtualnej Azure VM1, VM2 i dysku udostępnionego między nimi. Aplikacja uruchomiona w klastrze obsługuje dostęp do dysku.

Przepływ jest następujący:

  1. Aplikacja klastrowana uruchomiona na maszynie wirtualnej Azure VM1 i VM2 rejestruje zamiar odczytu lub zapisu na dysku.
  2. Wystąpienie aplikacji na maszynie WIRTUALNEJ VM1 następnie przyjmuje wyłączną rezerwację do zapisu na dysku.
  3. Ta rezerwacja jest wymuszana na dysku platformy Azure, a baza danych może teraz zapisywać wyłącznie na dysku. Wszystkie operacje zapisu z wystąpienia aplikacji na maszynie wirtualnej VM2 nie powiedzą się.
  4. Jeśli wystąpienie aplikacji na maszynie WIRTUALNEJ VM1 nie działa, wystąpienie maszyny wirtualnej VM2 może teraz zainicjować tryb failover bazy danych i przejąć dysk.
  5. Ta rezerwacja jest teraz wymuszana na dysku platformy Azure, a dysk nie będzie już akceptował zapisów z maszyny wirtualnej VM1. Akceptuje tylko zapisy z maszyny wirtualnej VM2.
  6. Aplikacja klastrowana może ukończyć tryb failover bazy danych i obsługiwać żądania z maszyny wirtualnej VM2.

Na poniższym diagramie przedstawiono inne typowe obciążenie klastrowane składające się z wielu węzłów odczytujących dane z dysku na potrzeby uruchamiania procesów równoległych, takich jak trenowanie modeli uczenia maszynowego.

Cztery klastry maszyn wirtualnych węzłów, każdy węzeł rejestruje intencję zapisu, aplikacja przyjmuje wyłączną rezerwację, aby prawidłowo obsługiwać wyniki zapisu

Przepływ jest następujący:

  1. Aplikacja klastrowana uruchomiona na wszystkich maszynach wirtualnych rejestruje zamiar odczytu lub zapisu na dysku.
  2. Wystąpienie aplikacji na maszynie VM1 przyjmuje wyłączną rezerwację do zapisu na dysku podczas otwierania odczytu na dysku z innych maszyn wirtualnych.
  3. Ta rezerwacja jest wymuszana na dysku platformy Azure.
  4. Wszystkie węzły w klastrze mogą teraz odczytywać z dysku. Tylko jeden węzeł zapisuje wyniki z powrotem na dysku w imieniu wszystkich węzłów w klastrze.

Przepływ rezerwacji ssd w warstwie Ultra Disk i Premium w wersji 2

Zarówno dyski w warstwie Ultra, jak i dyski zarządzane SSD w warstwie Premium w wersji 2 oferują dwa dodatkowe ograniczenia, co daje każdemu z nich łącznie cztery ograniczenia. W związku z tym przepływ rezerwacji może działać zgodnie z opisem we wcześniejszej sekcji lub może ograniczać i dystrybuować wydajność bardziej szczegółowo.

Obraz tabeli przedstawiającej dostęp

Ograniczenia wydajności

Ograniczenia wydajności dysków SSD w warstwie Premium

W przypadku dysków SSD w warstwie Premium liczba operacji we/wy na sekundę i przepływność dysku jest stała, na przykład liczba operacji we/wy na sekundę p30 wynosi 5000. Ta wartość pozostaje taka, czy dysk jest współużytkowany na 2 maszynach wirtualnych, czy na 5 maszynach wirtualnych. Limity dysków można osiągnąć z jednej maszyny wirtualnej lub podzielić na co najmniej dwie maszyny wirtualne.

Ograniczenia wydajności dysków Ultra Disk i Ssd w warstwie Premium w wersji 2

Zarówno dyski w warstwie Ultra Disk, jak i dyski zarządzane SSD w warstwie Premium w wersji 2 mają unikatową możliwość ustawiania wydajności przez uwidacznianie modyfikowalnych atrybutów i umożliwia ich modyfikowanie. Domyślnie istnieją tylko dwa atrybuty modyfikowalne, ale udostępnione dyski Ultra Disk i udostępnione dyski zarządzane SSD w warstwie Premium w wersji 2 mają jeszcze dwa atrybuty.

Atrybut Opis
DiskIOPSReadWrite (operacje we/wy odczytu/zapisu na dysku) Całkowita liczba operacji we/wy na sekundę dozwolona na wszystkich maszynach wirtualnych instalowania dysku udostępnionego z dostępem do zapisu.
DiskMB/sReadWrite (przepływność odczytu/zapisu dysku) Całkowita przepływność (MB/s) dozwolona na wszystkich maszynach wirtualnych instalowania dysku udostępnionego z dostępem do zapisu.
DiskIOPSReadOnly* (liczba operacji we/wy na sekundę tylko do odczytu) Całkowita liczba operacji we/wy na sekundę dozwolona na wszystkich maszynach wirtualnych instalowania dysku udostępnionego jako ReadOnly.
DiskMB/sReadOnly* (Przepływność dysku tylko do odczytu) Całkowita przepływność (MB/s) dozwolona na wszystkich maszynach wirtualnych instalowania dysku udostępnionego jako ReadOnly.

* Dotyczy tylko udostępnionych dysków Ultra Disk i udostępnionych dysków SSD w warstwie Premium w wersji 2

Poniższe formuły wyjaśniają, jak można ustawić atrybuty wydajności, ponieważ można je modyfikować przez użytkownika:

  • DiskIOPSReadWrite (operacje we/wy odczytu/zapisu dysku):
    • Ma minimalną liczbę operacji we/wy na sekundę wynoszącą 100 operacji we/wy na sekundę dla dysków 100 GiB i mniejszych.
      • W przypadku dysków większych niż 100 GiB minimalna liczba operacji we/wy na sekundę wg planu bazowego można ustawić wzrost o 1 na giB. Dlatego najniższą można ustawić diskIOPSReadWrite dla dysku 101 GiB wynosi 101 operacji we/wy na sekundę.
    • Maksymalny rozmiar tego atrybutu zależy od rozmiaru dysku, formuła wynosi 300 * GiB, maksymalnie 160 000.
  • DiskMB/sReadWrite (przepływność odczytu/zapisu dysku)
    • Minimalna przepływność (MB/s) tego atrybutu jest określana przez liczbę operacji we/wy na sekundę, formuła wynosi 4 KiB na sekundę na liczbę operacji we/wy na sekundę. Więc jeśli masz 101 operacji we/wy na sekundę, minimalna liczba MB/s, którą można ustawić, wynosi 1.
    • Maksymalna wartość tego atrybutu jest określana przez ustawioną liczbę operacji we/wy na sekundę, formuła wynosi 256 KiB na sekundę na sekundę, maksymalnie 4000 MB/s.
  • DiskIOPSReadOnly (liczba operacji we/wy na sekundę tylko do odczytu)
    • Minimalna liczba operacji we/wy na sekundę dla tego atrybutu wynosi 100. W przypadku operacji DiskIOPSReadOnly punkt odniesienia nie zwiększa się wraz z rozmiarem dysku.
    • Maksymalny rozmiar tego atrybutu zależy od rozmiaru dysku, formuła wynosi 300 * GiB, maksymalnie 160 000.
  • DiskMB/sReadOnly (Przepływność dysku tylko do odczytu)
    • Minimalna przepływność (MB/s) dla tego atrybutu to 1. W przypadku funkcji DiskMB/sReadOnly punkt odniesienia nie zwiększa się przy użyciu liczby operacji we/wy na sekundę.
    • Maksymalna wartość tego atrybutu jest określana przez ustawioną liczbę operacji we/wy na sekundę, formuła wynosi 256 KiB na sekundę na sekundę, maksymalnie 4000 MB/s.

Przykłady

W poniższych przykładach przedstawiono kilka scenariuszy, w których pokazano, jak ograniczanie przepustowości może współdziałać z udostępnionymi dyskami w warstwie Ultra.

Dwa węzły klastra korzystające z udostępnionych woluminów klastra

Poniżej przedstawiono przykład 2-węzłowego zestawu WSFC przy użyciu udostępnionych woluminów klastrowanych. W przypadku tej konfiguracji obie maszyny wirtualne mają równoczesny dostęp do zapisu na dysku, co powoduje ReadWrite podzielenie przepustnicy między dwie maszyny wirtualne, a ReadOnly ograniczenie przepustowości nie jest używane.

Przykładowy plik CSV z dwoma węzłami w warstwie Ultra

Klaster z dwoma węzłami bez woluminów udziału klastra

Poniżej przedstawiono przykład 2-węzłowego WSFC, który nie korzysta z udostępnionych woluminów klastrowanych. W przypadku tej konfiguracji tylko jedna maszyna wirtualna ma dostęp do zapisu na dysku. Powoduje ReadWrite to, że ograniczenie jest używane wyłącznie dla podstawowej maszyny wirtualnej, a ReadOnly ograniczenie jest używane tylko przez pomocniczą maszynę wirtualną.

Przykład woluminu CSV z dwoma węzłami bez dysku w warstwie Ultra csv

Klaster z systemem Linux z czterema węzłami

Poniżej przedstawiono przykład klastra systemu Linux z 4 węzłami z jednym modułem zapisywania i trzema czytnikami skalowalnymi w poziomie. W przypadku tej konfiguracji tylko jedna maszyna wirtualna ma dostęp do zapisu na dysku. Powoduje ReadWrite to, że ograniczenie jest używane wyłącznie dla podstawowej maszyny wirtualnej, a ReadOnly ograniczenie jest dzielone przez pomocnicze maszyny wirtualne.

Przykład ograniczania przepustowości ultra z czterema węzłami

Ceny dysków w warstwie Ultra Disk i SSD w warstwie Premium w wersji 2

Zarówno udostępnione dyski Ultra Disk, jak i udostępnione dyski zarządzane SSD w warstwie Premium w wersji 2 są wyceniane na podstawie aprowizowanej pojemności, całkowitej aprowizowanej liczby operacji we/wy na sekundę (diskIOPSReadWrite + diskIOPSReadOnly) oraz całkowitej aprowizowanej przepływności MB/s (diskMB/sReadWrite + sReadOnly). Za każdą dodatkową instalację maszyny wirtualnej nie są naliczane dodatkowe opłaty. Na przykład udostępniony dysk Ultra Disk z następującą konfiguracją (diskSizeGB: 1024, DiskIOPSReadWrite: 10000, DiskMB/sReadWrite: 600, DiskIOPSReadOnly: 100, DiskMB/sReadOnly: 1) jest obciążany 1024 GiB, 10100 operacji we/wy na sekundę i 601 MB/s niezależnie od tego, czy jest zainstalowany na dwóch maszynach wirtualnych lub pięciu maszynach wirtualnych.

Następne kroki

Jeśli interesuje Cię włączanie i używanie dysków udostępnionych dla dysków zarządzanych, przejdź do naszego artykułu Włączanie dysku udostępnionego