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Compartilhar um disco gerenciado do Azure

  • Artigo

Aplica-se a: ✔️ VMs do Linux ✔️ VMs do Windows ✔️ Conjuntos de dimensionamento flexíveis ✔️ Conjuntos de dimensionamento uniformes

Os discos gerenciados do Azure são um novo recurso para discos gerenciados do Azure que permitem anexar um disco gerenciado a diversas VMs (máquinas virtuais) simultaneamente. Anexar um disco gerenciado a várias VMs permite implantar novos aplicativos clusterizados ou migrar os existentes para o Azure.

Os discos compartilhados exigem um gerenciador de cluster, como o Cluster de Failover do Windows Server (WSFC) ou o Pacemaker, que lida com a comunicação entre os nós do cluster e o bloqueio de gravação. Os discos gerenciados compartilhados não de forma nativa um sistema de arquivos totalmente gerenciado que pode ser acessado por SMB/NFS.

Como ele funciona

As VMs no cluster podem ler ou gravar em seus discos anexados com base na reserva escolhida pelo aplicativo clusterizado usando Reservas Persistentes de SCSI (PR SCSI). A PR SCSI é um padrão do setor utilizado por aplicativos executados na SAN (rede de área de armazenamento) local. Habilitar a PR SCSI em um disco gerenciado permite migrar esses aplicativos para o Azure no estado em que se encontram.

Os discos gerenciados compartilhados oferecem armazenamento em bloco compartilhado que pode ser acessado de várias VMs, eles são expostos como LUNs (números de unidade lógica). Os LUNs são apresentados a um iniciador (VM) de um destino (disco). Esses LUNs são semelhantes ao DAS (armazenamento de conexão direta) ou a uma unidade local para a VM.

Limitações

Limitações gerais

Os discos compartilhados têm limitações gerais que se aplicam a todos os discos compartilhados, independentemente do tipo de disco. Eles também têm mais limitações que se aplicam apenas a tipos específicos de discos compartilhados. A lista a seguir é a lista de limitações gerais:

  • Atualmente, apenas discos Ultra, SSD Premium v2, SSD Premium e SSDs Standard podem ser usados como um disco compartilhado
  • Os discos compartilhados podem ser anexados a Conjuntos de Dimensionamento de Máquinas Virtuais individuais, mas não podem ser definidos nos modelos de Conjuntos de Dimensionamento de Máquinas Virtuais ou implantados automaticamente
  • Um disco compartilhado não pode ser expandido sem desalocar todas as VMs às quais o disco está conectado ou desanexar o disco de todas essas VMs
  • O acelerador de gravação não tem suporte para discos compartilhados
  • O cache do host não tem suporte para discos compartilhados

Cada disco gerenciado que tem discos compartilhados habilitados também está sujeito às seguintes limitações, organizadas por tipo de disco:

Discos Ultra

Discos Ultra têm sua própria lista separada de limitações, não relacionadas a discos compartilhados. Para limitações de Discos Ultra, consulte Usando os Discos Ultra do Azure.

Ao compartilhar Discos Ultra, eles têm as seguintes limitações adicionais:

SSD Premium v2

Os discos gerenciados SSD Premium v2 têm a própria lista de limitações, não relacionadas aos discos compartilhados. Para essas limitações, consulte Limitações do SSD Premium v2.

Ao compartilhar discos SSD Premium v2, eles têm as seguintes limitações adicionais:

SSD Premium

SSDs Standard

Requisitos do sistema operacional

Os discos compartilhados dão suporte a vários sistemas operacionais. Consulte as seções do Windows ou Linux para os sistemas operacionais com suporte.

Implicações de cobrança

Quando você compartilha um disco, sua cobrança pode ser afetada de duas maneiras diferentes, a depender do tipo de disco.

Para discos SSD Premium compartilhados, além do custo da camada do disco, há uma cobrança extra que aumenta com cada VM na qual o SSD é montado. Confira preços de discos gerenciados para obter detalhes.

Os discos ultra não têm uma cobrança extra para cada VM para a qual estão montados. Eles são cobrados pelo total de IOPS e MB/s para os quais o disco está configurado. Normalmente, um disco ultra tem duas limitações de desempenho que determinam o total de IOPS/MB/s dele. No entanto, quando configurado como um disco ultra compartilhado, mais duas limitações de desempenho são expostas, totalizando quatro. Essas duas restrições adicionais permitem o aumento do desempenho em uma despesa extra e cada medidor tem um valor padrão, o que aumenta o desempenho e o custo do disco.

As três limitações de desempenho que um disco ultra compartilhado tem são diskIOPSReadWrite, diskMB/sReadWrite, diskIOPSReadOnly e diskMB/sReadOnly. Cada limitação de desempenho pode ser configurada para alterar o desempenho do disco. O desempenho do disco ultra compartilhado é calculado das seguintes maneiras: IOPS provisionado total (diskIOPSReadWrite + diskIOPSReadOnly) e para MB/s de taxa de transferência provisionada total (diskMB/sReadWrite + diskMB/sReadOnly).

Depois de determinar o IOPS provisionado total e a taxa de transferência provisionada total, você poderá usá-los na calculadora de preços para determinar o custo de um disco ultra compartilhado.

Tamanhos do disco

Por enquanto, apenas Discos Ultra, SSD Premium v2, SSD Premium e SSDs Standard podem habilitar discos compartilhados. Tamanhos de disco diferentes podem ter um limite de maxShares diferente, que você não pode exceder ao definir o valor de maxShares.

Para cada disco, você pode definir um valor de maxShares representando o número máximo de nós que podem compartilhar o disco simultaneamente. Por exemplo, se você planeja configurar um cluster de failover de 2 nós, defina maxShares=2. O valor máximo é um limite superior. Os nós podem ingressar ou sair do cluster (montar ou desmontar o disco), desde que o número de nós seja menor do que o valor de maxShares especificado.

Observação

O valor de maxShares só pode ser definido ou editado quando o disco é desanexado de todos os nós.

Intervalos de SSD Premium

A seguinte tabela ilustra os valores máximos permitidos para maxShares por tamanhos SSD Premium:

Tamanhos do disco Limite maxShares
P1,P2,P3,P4,P6,P10,P15,P20 3
P30, P40, P50 5
P60, P70, P80 10

Os limites de IOPS e largura de banda de um disco não são afetados pelo valor de maxShares. Por exemplo, o IOPS máximo de um disco P15 é 1100 se maxShares = 1 ou maxShares > 1.

Intervalos SSD Standard

A seguinte tabela ilustra os valores máximos permitidos para maxShares por tamanhos SSD Standard:

Tamanhos do disco Limite maxShares
E1,E2,E3,E4,E6,E10,E15,E20 3
E30, E40, E50 5
E60, E70, E80 10

Os limites de IOPS e largura de banda de um disco não são afetados pelo valor de maxShares. Por exemplo, o IOPS máximo de um disco E15 é 500 se maxShares = 1 ou maxShares > 1.

Intervalos de Disco Ultra

O valor mínimo de maxShares é 1, enquanto o valor máximo de maxShares é 15. Não há restrições de tamanho em Discos Ultra; qualquer tamanho de Disco Ultra pode usar qualquer valor para maxShares, até e incluindo o valor máximo.

Intervalos de SSD Premium v2

O valor mínimo de maxShares é 1, enquanto o valor máximo de maxShares é 15. Não há restrições de tamanho no SSD Premium v2; qualquer tamanho de disco SSD Premium v2 pode usar qualquer valor para maxShares, até e incluindo o valor máximo.

Exemplo de cargas de trabalho

Windows

Os discos compartilhados do Azure têm suporte no Windows Server 2008 e mais recentes. A maioria dos clusters baseados em Windows são criados no WSFC, que lida com toda a infraestrutura básica para comunicação de nó de cluster, permitindo que seus aplicativos aproveitem os padrões de acesso paralelo. O WSFC permite opções de CSV e não baseadas em CSV, dependendo da sua versão do Windows Server. Para obter mais detalhes, consulte Criar um cluster de failover.

Alguns aplicativos populares em execução no WSFC incluem:

Linux

Os discos compartilhados do Azure têm suporte em:

Os clusters do Linux podem utilizar os gerenciadores de cluster, como o Pacemaker. O Pacemaker se baseia no Corosync, o que permite a comunicação de cluster para aplicativos implantados em ambientes altamente disponíveis. Alguns sistemas de arquivos clusterizados comuns incluem ocfs2 e gfs2. É possível usar os modelos de clustering de reserva persistente de SCSI (RP) e/ou SBD (dispositivo de bloco STONITH) para arbitrar o acesso ao disco. Ao usar SCSI PR, é possível manipular reservas e registros usando utilitários como fence_scsi e sg_persist.

Fluxo de reserva persistente

O diagrama a seguir ilustra um exemplo de aplicativo de banco de dados clusterizado de 2 nós, que utiliza a PR SCSI para habilitar o failover de um nó para o outro.

Cluster de dois nós compostos pela VM1 do Azure, pela VM2 e por um disco compartilhado entre elas. Um aplicativo em execução no cluster cuida do acesso ao disco.

O fluxo é da seguinte maneira:

  1. O aplicativo clusterizado em execução no Azure VM1 e VM2 registra sua intenção de ler ou gravar no disco.
  2. A instância do aplicativo na VM1 usa a reserva exclusiva para gravar no disco.
  3. Essa reserva é aplicada ao disco do Azure e agora o banco de dados pode gravar exclusivamente no disco. As gravações da instância do aplicativo na VM2 não serão realizadas com sucesso.
  4. Se a instância do aplicativo na VM1 ficar inativa, a instância na VM2 agora poderá iniciar um failover do banco de dados e a tomada do controle do disco.
  5. Agora essa reserva é aplicada ao disco do Azure e o disco não aceita mais gravações da VM1. Ele só aceitará gravações da VM2.
  6. O aplicativo clusterizado pode concluir o failover do banco de dados e atender às solicitações da VM2.

O diagrama a seguir ilustra outra carga de trabalho clusterizada comum, que consiste em vários nós que leem os dados do disco para executar processos paralelos, como o treinamento de modelos de aprendizado de máquina.

Cluster de VM de quatro nós. Cada nó registra a intenção de escrever. O aplicativo usa a reserva exclusiva para manipular os resultados de gravação corretamente

O fluxo é da seguinte maneira:

  1. O aplicativo clusterizado em execução em todas as VMs registra a intenção de ler ou gravar no disco.
  2. A instância do aplicativo na VM1 usa uma reserva exclusiva para gravar no disco, ao abrir as leituras no disco de outras VMs.
  3. Essa reserva é aplicada ao disco do Azure.
  4. Todos os nós no cluster agora podem ler no disco. Somente um nó grava os resultados no disco, em nome de todos os nós no cluster.

Fluxo de reserva Disco Ultra e SSD Premium v2

Os discos Ultra e os discos gerenciados SSD Premium v2 oferecem duas restrições extras, dando a cada um deles um total de quatro restrições. Em virtude disso, o fluxo de reserva pode funcionar conforme descrito na seção anterior ou pode restringir e distribuir o desempenho de forma mais granular.

Uma imagem de uma tabela que descreve o acesso `Somente Leitura` ou `Leitura/Gravação` para Titular de Reserva, Registrado e Outros.

Acelerações de desempenho

Acelerações de desempenho SSD Premium

Com o SSD Premium, o IOPS de disco e a taxa de transferência são fixos, por exemplo, IOPS de um P30 é 5000. Esse valor permanece se o disco é compartilhado entre 2 VMs ou 5 VMs. Os limites de disco podem ser alcançados de uma única VM ou divididos em duas ou mais VMs.

Restrições de desempenho do Disco Ultra e do SSD Premium v2

Os Discos Ultra e os discos gerenciados SSD Premium v2 têm a capacidade exclusiva de permitir que você defina seu desempenho, expondo atributos modificáveis e permitindo modificá-los. Por padrão, há apenas dois atributos modificáveis, mas os Discos Ultra compartilhados e os discos gerenciados SSD Premium v2 compartilhados têm dois atributos adicionais. Discos Ultra e SSD Premium v2 dividem esses atributos em cada VM anexada. Para obter alguns exemplos sobre como essa distribuição de capacidade, IOPS e taxa de transferência funciona, consulte a seção Exemplos.

Atributo Descrição
DiskIOPSReadWrite (IOPS de disco de leitura/gravação) O número total de IOPS permitido em todas as VMs que montam o disco de compartilhamento com acesso de gravação.
DiskMB/sReadWrite (taxa de transferência de disco de leitura/gravação) A taxa de transferência total (MB/s) permitida em todas as VMs que montam o disco compartilhado com acesso de gravação.
DiskIOPSReadOnly* (IOPS de disco somente leitura) O número total de IOPS permitidos em todas as VMs que montam o disco compartilhado como ReadOnly.
DiskMB/sReadOnly* (taxa de transferência de disco somente leitura) A taxa de transferência total (MB/s) permitida em todas as VMs que montam o disco compartilhado como ReadOnly.

*Aplica-se somente a Discos Ultra compartilhados e discos gerenciados SSD Premium v2 compartilhados

As fórmulas a seguir explicam como os atributos de desempenho podem ser definidos, pois são modificáveis pelo usuário:

  • DiskIOPSReadWrite (IOPS de disco de leitura/gravação):
    • Tem um IOPS mínimo de linha de base de 100, para discos de 100 GiB e menores.
      • Para discos maiores que 100 GiB, o IOPS mínimo de linha de base que você pode definir aumenta em 1 por GiB. Portanto, o menor que você pode definir para DiskIOPSReadWrite de um disco de 101 GiB é 101 IOPS.
    • O máximo que você pode definir para esse atributo é determinado pelo tamanho do disco, a fórmula é 300 * GiB, até um máximo de 400.000.
  • DiskMB/sReadWrite (taxa de transferência de disco de leitura/gravação)
    • A taxa de transferência mínima (MB/s) desse atributo é determinada pelo IOPS, a fórmula é 4 KiB por segundo por IOPS. Portanto, se você tiver 101 IOPS, o mínimo de MB/s que poderá definir será 1.
    • O máximo que você pode definir para esse atributo é determinado pela quantidade de IOPS já definido, a fórmula é 256 KiB por segundo por IOPS, até um máximo de 10.000 MB/s.
  • DiskIOPSReadOnly (IOPS de disco somente leitura)
    • O IOPS de linha de base mínimo para esse atributo é 100. Para DiskIOPSReadOnly, a linha de base não aumenta com o tamanho do disco.
    • O máximo que você pode definir para esse atributo é determinado pelo tamanho do disco, a fórmula é 300 * GiB, até um máximo de 400.000.
  • DiskMB/sReadOnly (taxa de transferência de disco somente leitura)
    • A taxa de transferência mínima (MB/s) para esse atributo é 1. Para DiskMB/sReadOnly, a linha de base não aumenta com o IOPS.
    • O máximo que você pode definir para esse atributo é determinado pela quantidade de IOPS já definido, a fórmula é 256 KiB por segundo por IOPS, até um máximo de 10.000 MB/s.

Exemplos

Os exemplos a seguir descrevem alguns cenários que mostram como a restrição pode funcionar com discos ultra compartilhados, especificamente.

Cluster de dois nós usando volumes compartilhados do cluster

Veja a seguir um exemplo de um WSFC de dois nós usando volumes compartilhados clusterizados. Com essa configuração, ambas as VMs têm acesso simultâneo de gravação ao disco, que resulta na ReadWrite divisão da limitação entre as duas VMs e naReadOnly limitação não sendo usada.

Exemplo de ultra de dois nós do CSV

Cluster de dois nós sem volumes de compartilhamento de cluster

Este é um exemplo de um WSFC de 2 nós que não está usando volumes compartilhados clusterizados. Com essa configuração, apenas uma VM tem acesso de gravação no disco. Isso faz com que o ReadWrite acelerador esteja sendo usado exclusivamente para a VM primária e a ReadOnly limitação somente pelo secundário.

Exemplo de dois nós de CSV sem disco ultra csv

Cluster Linux de quatro nós

Este é um exemplo de um cluster Linux de 4 nós com um único gravador e três leitores de expansão. Com essa configuração, apenas uma VM tem acesso de gravação no disco. Isso faz com que oReadWrite acelerador esteja sendo usado exclusivamente para a VM primária e o ReadOnly acelerador sendo dividido pelas VMs secundárias.

Exemplo de restrição ultra de quatro nós

Preços do Disco Ultra e SSD Premium v2 Compartilhado

Os Discos Ultra compartilhados e os discos gerenciados SSD Premium v2 compartilhados são cobrados com base na capacidade provisionada, total de IOPS provisionadas (diskIOPSReadWrite + diskIOPSReadOnly) e MB/s total de taxa de transferência provisionada (diskMB/sReadWrite + diskMB/sReadOnly). Não há custo adicional para cada montagem de VM adicional. Por exemplo, um Disco Ultra compartilhado com a seguinte configuração (diskSizeGB: 1024, DiskIOPSReadWrite: 10000, DiskMB/sReadWrite: 600, DiskIOPSReadOnly: 100, DiskMB/sReadOnly: 1) é cobrado por 1024 GiB, 10100 IOPS e 601 MB/s, independentemente de ser montado em duas VMs ou em cinco VMs.

Próximas etapas

Para habilitar e usar discos compartilhados para seus discos gerenciados, leia nosso artigo Habilitar disco compartilhado

Se você tiver dúvidas adicionais, consulte a seção discos compartilhados das perguntas frequentes.