Definir a arquitetura dos Espaços de Armazenamento e seus componentes
Gerenciar discos físicos conectados diretamente a um servidor pode ser uma tarefa tediosa. Para resolver esse problema e fazer um uso mais eficiente do armazenamento, muitas organizações implementaram redes de área de armazenamento (SANs). No entanto, a maioria das SANs requer configurações avançadas e hardware caro. Os Espaços de Armazenamento são uma solução que oferece uma alternativa viável à SAN.
O que são Espaços de Armazenamento?
Um espaço de armazenamento é um recurso de virtualização de armazenamento integrado ao Windows Server e ao Windows 10. O recurso Espaços de Armazenamento consiste em dois componentes:
- Agrupamentos de armazenamento. Um pool de armazenamento é uma coleção de discos físicos agregados em um disco lógico que você pode gerenciar como uma única entidade. O pool pode conter discos físicos de qualquer tipo e tamanho. Um único disco físico pode pertencer a apenas um pool de armazenamento.
- Espaços de Armazenamento. Os Espaços de Armazenamento são discos virtuais criados a partir do espaço livre em um pool de armazenamento. Os Espaços de Armazenamento oferecem funcionalidades como níveis de resiliência, incluindo espelhamento e paridade, níveis de armazenamento, cache write-back, provisionamento fixo e thin e controles de gerenciamento. Os discos virtuais são equivalentes a LUNs (números de unidade lógica) em uma SAN.
Níveis de resiliência
Para criar um disco virtual altamente disponível, você precisa de pelo menos um disco físico que atenda aos seguintes requisitos:
- Um disco físico é necessário para criar um pool de armazenamento.
- Um mínimo de dois discos físicos são necessários para criar um disco virtual espelhado resiliente.
- Um mínimo de três discos físicos são necessários para criar um disco virtual com resiliência através da paridade.
- O espelhamento de três vias requer pelo menos cinco discos físicos.
- Os discos devem estar em branco e sem formatação. Nenhum volume pode existir nos discos.
- Você pode anexar discos usando uma variedade de interfaces de barramento, incluindo SCSI (Small Computer System Interface), SAS (Serial Attached SCSI), SAS (Serial ATA), NVM Express (NVMe).
Nota
A resiliência dos discos virtuais assemelha-se às tecnologias RAID (Redundant Array of Independent Disks), mas os Espaços de Armazenamento armazenam os dados de forma diferente do RAID.
Importante
Se você quiser usar clustering de failover com pools de armazenamento, não poderá usar discos SATA, USB ou SCSI.
Camadas de armazenamento
Os níveis de armazenamento permitem otimizar o uso de diferentes tipos de disco em um espaço de armazenamento. Por exemplo, pode utilizar unidades de estado sólido (SSD) muito rápidas, mas de pequena capacidade, com discos rígidos mais lentos, mas de grande capacidade. Ao utilizar esta combinação de discos, os Espaços de Armazenamento movem automaticamente os dados acedidos frequentemente para os discos mais rápidos e, em seguida, movem os dados acedidos com menor frequência para os discos mais lentos. Por padrão, o recurso Espaços de Armazenamento move dados uma vez por dia à 01h00. Você também pode configurar onde os arquivos são armazenados. A vantagem é que, se você tiver arquivos acessados com frequência, poderá fixá-los no disco mais rápido. O objetivo da hierarquização é equilibrar a capacidade e o desempenho. O Windows Server reconhece apenas dois níveis de camadas de disco: SSD e não-SSD.
Nota
O Windows Server 2019 adicionou suporte para memória persistente (PMem). Você usa o PMem como um cache para acelerar o conjunto de trabalho ativo ou como capacidade para garantir baixa latência consistente na ordem de microssegundos.
Cache de write-back
A finalidade da colocação em cache de write-back é otimizar a escrita de dados nos discos num espaço de armazenamento. O cache de write-back funciona com espaços de armazenamento hierárquicos. Se o servidor que estiver a executar o espaço de armazenamento detetar um pico na atividade de escrita nos discos, iniciará automaticamente a escrita de dados nos discos mais rápidos. Por padrão, o cache de write-back está habilitado.
Nota
O cache de write-back tem o limite de tamanho de 1 gigabyte (GB).
Provisionamento fixo e thin
O provisionamento fixo aloca a capacidade de armazenamento antecipadamente quando você cria o espaço. O provisionamento thin permite que o armazenamento seja alocado prontamente em uma base just-enough e just-in-time (JIT). Nesse caso, a capacidade de armazenamento no pool é organizada em lajes de provisionamento que não são alocadas até que os conjuntos de dados exijam o armazenamento. Em vez do método tradicional de alocação de armazenamento fixo, no qual grandes porções da capacidade de armazenamento são alocadas, mas podem permanecer sem uso, o provisionamento thin otimiza qualquer armazenamento disponível recuperando o armazenamento que não é mais necessário usando um processo conhecido como trim.
Você pode criar discos virtuais de provisionamento fino e fixo dentro do mesmo pool de armazenamento. Ter ambos no mesmo pool de armazenamento é conveniente, especialmente quando estão relacionados à mesma carga de trabalho. Por exemplo, você pode optar por usar um espaço de provisionamento fino para uma pasta compartilhada contendo arquivos do usuário e um espaço de provisionamento fixo para um banco de dados que requer E/S de disco alto.
Gerenciando espaços de armazenamento
Você pode gerenciar Espaços de Armazenamento interativamente usando a função Serviços de Arquivo e Armazenamento no Gerenciador do Servidor, por meio da linha de comando com o Windows PowerShell ou programaticamente, por meio da interface de programação de aplicativos (API) do Gerenciamento de Armazenamento do Windows no WMI (Instrumentação de Gerenciamento do Windows). Depois de provisionar os discos virtuais, você pode disponibilizá-los para o sistema operacional Windows criando unidades de disco e montando-as em um diretório do sistema de arquivos local ou atribuindo-lhes uma letra de unidade. Você pode formatar um disco virtual de espaço de armazenamento com FAT32, NT File System (NTFS) ou Resilient File System (ReFS).