Omówienie funkcji Miejsca do magazynowania w systemie Windows Server

Miejsca do magazynowania w systemie Windows Server to niezawodna technologia wirtualizacji magazynu, która umożliwia efektywne zarządzanie infrastrukturą magazynu, ich ochronę i skalowanie. Umożliwia agregowanie wielu dysków fizycznych w jedną pulę magazynu logicznego, z której można tworzyć dyski wirtualne nazywane miejscami do magazynowania. Te dyski wirtualne można udostępniać z różnymi opcjami odporności, zapewniając nadmiarowość, tolerancję błędów i elastyczność w celu spełnienia różnych wymagań dotyczących przechowywania danych. Jest ona koncepcyjnie podobna do nadmiarowej tablicy niezależnych dysków (RAID)

W tym artykule wyjaśniono, jak funkcja Miejsca do magazynowania pozwala agregować wiele dysków fizycznych w jedną pulę magazynów logicznych, tworzyć dyski wirtualne i wybierać opcje odporności na nadmiarowość i elastyczność.

Informacje o miejscach do magazynowania

Funkcja Magazyn danych pozwala na abstrakcję fizycznego sprzętu magazynującego do logicznych pul magazynowych, co upraszcza zarządzanie magazynem i umożliwia administratorom dynamiczne przydzielanie zasobów magazynowych. Po utworzeniu puli magazynowej można tworzyć dyski wirtualne (Przestrzenie magazynowe) z tej puli, każdy z nich skonfigurowany z określonymi właściwościami odporności i wydajności, dostosowanymi do wymagań obciążenia.

Na poniższej ilustracji przedstawiono przepływ pracy funkcji Miejsca do magazynowania:

Przestrzenie magazynowe obsługują trzy podstawowe konfiguracje odporności: proste, lustrzane i parytet. Każdy typ oferuje różne zalety i kompromisy w zakresie wydajności, wykorzystania pojemności i odporności na uszkodzenia.

Proste spacje

Proste przestrzenie nie zapewniają odporności ani nadmiarowości. Dane są rozłożone na wiele dysków, maksymalizując wydajność i wykorzystanie pojemności magazynu. Jednak ponieważ nie ma nadmiarowości, awaria pojedynczego dysku powoduje utratę danych. Proste miejsca są odpowiednie dla danych tymczasowych, dysków tymczasowych lub obciążeń, w których ochrona danych nie jest krytyczna.

Poniżej przedstawiono niektóre kluczowe cechy prostych przestrzeni:

• Dane są rozłożone pasmowo na wielu dyskach dla zapewnienia wysokiej wydajności.
• Maksymalne wykorzystanie pojemności magazynu.
• Brak odporności na uszkodzenia; awaria pojedynczego dysku powoduje utratę danych.
• Idealne rozwiązanie dla obciążeń niekrytycznych lub magazynu tymczasowego.

Przestrzenie lustrzane

Przestrzenie lustrzane zapewniają nadmiarowość przez duplikowanie danych w dwóch lub trzech kopiach, nazywanych dublowaniem dwukierunkowym lub trzykierunkowym. Ta konfiguracja zapewnia dostępność danych i ochronę przed awariami dysku. Jeśli jeden dysk ulegnie awarii, dane pozostają dostępne z kopii dublowanych na innych dyskach. Przestrzenie lustrzane zapewniają doskonałą wydajność odczytu i zapisu, dzięki czemu są odpowiednie dla obciążeń roboczych wrażliwych na wydajność i przechowywania danych o krytycznym znaczeniu.

Oto niektóre kluczowe cechy przestrzeni lustrzanych:

• Dane są duplikowane na co najmniej dwóch dyskach w celu zapewnienia nadmiarowości.
• Dublowanie dwukierunkowe toleruje awarię jednego dysku; dublowanie trzystopniowe toleruje dwie jednoczesne awarie dysku.
• Doskonała wydajność odczytu i zapisu.
• Większe obciążenie związane z magazynowaniem spowodowane duplikacją danych (50% obciążeniami na potrzeby dublowania dwukierunkowego, około 66% obciążeniami na potrzeby dublowania trójstopniowego).
• Idealne rozwiązanie w przypadku obciążeń o znaczeniu krytycznym, baz danych i magazynu maszyn wirtualnych.

Przestrzenie parzystości

Miejsca parzystości zapewniają odporność na uszkodzenia dzięki dystrybucji informacji o parzystości na wielu dyskach. Te informacje o parzystości umożliwiają funkcji Miejsca do magazynowania odtworzenie danych w przypadku awarii pojedynczego dysku (pojedynczej parzystości) lub dwóch dysków (parzystość podwójna). Przestrzenie parzystości oferują bardziej wydajne wykorzystanie pamięci w porównaniu z przestrzeniami lustrzanymi, ale mają niższą wydajność zapisu ze względu na obciążenia związane z obliczaniem i zapisywaniem danych parzystości. Obszary parzystości są odpowiednie do przechowywania archiwalnego, repozytoriów kopii zapasowych i obciążeń głównie z operacjami odczytu sekwencyjnego.

Poniżej przedstawiono niektóre kluczowe cechy przestrzeni parzystości:

• Dane są rozłożone na wiele dysków z informacjami o parzystości w celu zapewnienia odporności na uszkodzenia.
• Informacje o parzystości umożliwiają rekonstrukcję danych w przypadku awarii dysku.
• Bardziej wydajne wykorzystanie magazynu w porównaniu z przestrzeniami lustrzanymi.
• Niższa wydajność zapisu ze względu na obliczenia parzystości.
• Dobra wydajność odczytu, szczególnie w przypadku obciążeń sekwencyjnych.
• Idealne rozwiązanie w przypadku magazynu archiwalnego, kopii zapasowych i obciążeń z niższymi wymaganiami dotyczącymi wydajności zapisu.

Pamięć podręczna magistrali pamięci masowej

Pamięć podręczna magistrali magazynu to funkcja, która zwiększa wydajność Przestrzeni dyskowej, wykorzystując szybsze medium magazynowania, takie jak dyski NVMe lub SSD, jako warstwę pamięci podręcznej dla wolniejszych urządzeń do magazynowania, takich jak dyski HDD. Dzięki umieszczeniu często używanych danych na szybkich dyskach pamięci podręcznej Storage Bus Cache znacznie poprawia wydajność odczytu i zapisu, zmniejsza opóźnienie i optymalizuje ogólną efektywność magazynowania.

Pamięć podręczna magistrali magazynu zapewnia następujące korzyści:

• Przyspiesza operacje odczytu i zapisu, przechowując często używane dane na szybszym nośniku pamięci.
• Zmniejsza opóźnienie i poprawia czas reakcji obciążeń przy użyciu mieszanych lub losowych wzorców we/wy.
• Optymalizuje wydajność magazynu bez konieczności rozbudowanych uaktualnień sprzętowych.
• Bezproblemowo integruje się z istniejącymi wdrożeniami funkcji Miejsca do magazynowania, upraszczając implementację i zarządzanie.

Dyski wirtualne

Dyski wirtualne w miejscach do magazynowania zapewniają elastyczne i wydajne zarządzanie magazynem przez abstrakcję zasobów magazynu fizycznego do jednostek logicznych. Administratorzy mogą tworzyć wiele dysków wirtualnych z jednej puli magazynów, z których każdy jest konfigurowany niezależnie z określonymi ustawieniami odporności, pojemnościami magazynu i właściwościami wydajności. Ta elastyczność umożliwia organizacjom dokładne dostosowanie rozwiązań magazynu do wymagań dotyczących obciążeń, optymalizowanie zarówno wydajności, jak i wykorzystania zasobów.

Ponadto dyski wirtualne obsługują aprowizację elastyczną, umożliwiając administratorom dynamiczne przydzielanie pojemności magazynu w miarę wzrostu danych, zamiast przydzielania z góry całej pojemności. Takie podejście maksymalizuje wydajność magazynowania i zmniejsza początkowe inwestycje sprzętowe. Dyski wirtualne można również dynamicznie zmieniać, umożliwiając administratorom bezproblemowe rozszerzanie pojemności magazynu bez przestojów, zapewniając ciągłą dostępność i skalowalność krytycznych obciążeń.

Różnice między miejscami do magazynowania a bezpośrednimi miejscami do magazynowania

Chociaż Strefy magazynowania i Strefy magazynowania bezpośredniego opierają się na podobnych koncepcjach, znacznie różnią się w scenariuszach wdrażania, wymaganiach sprzętowych, skalowalności i złożoności zarządzania. Storage Spaces są zwykle używane z autonomicznymi serwerami lub klastrami połączonymi z zewnętrznymi obudowami JBOD za pośrednictwem SAS, obsługując sprzęt powszechnie dostępny i ułatwiając proste zarządzanie, które jest odpowiednie dla wdrożeń na mniejszą skalę. Natomiast Storage Spaces Direct jest przeznaczony dla klastrów hiperzbieżnych lub rozczłonkowanych, wykorzystujących wewnętrzne dyski magazynujące, połączone za pomocą szybkich sieci Ethernet z wyspecjalizowanym sprzętem, takim jak karty z obsługą RDMA. Dzięki temu jest idealnym rozwiązaniem dla środowisk o wysokiej wydajności na dużą skalę.

Pod względem skalowalności i wydajności funkcja Miejsca do magazynowania oferuje niezawodną wydajność obciążeń ogólnego przeznaczenia, ale może to być zewnętrzna łączność magazynu i liczba dysków. Storage Spaces Direct, jednak zapewnia znacznie większą skalowalność, przepustowość i IOPS dzięki wykorzystaniu protokołu SMB3 oraz sieci RDMA, co czyni go odpowiednim dla wymagających obciążeń, takich jak wirtualizacja, bazy danych i aplikacje korporacyjne.

Obie technologie obsługują konfiguracje odporności (proste, mirror, parzystość), ale Storage Spaces Direct zapewnia inne funkcje odporności na poziomie klastra, takie jak automatyczne zastępowanie dysków i inteligentne rozmieszczanie danych. Miejsca do magazynowania koncentrują się głównie na odporności w obrębie jednego serwera lub obudowy zewnętrznej. Ponadto, obie strony mogą korzystać z pamięci podręcznej Storage Bus, co zwiększa wydajność poprzez buforowanie często używanych danych na szybszych nośnikach danych.

Aby dowiedzieć się więcej na temat Storage Spaces Direct, zobacz Storage Spaces Direct — omówienie.

Następny krok

Dowiedz się, jak wdrożyć funkcję Miejsca do magazynowania na serwerze autonomicznym.