Planejar volumes
Agora que você está familiarizado com as opções de tolerância a falhas e seu impacto na eficiência do armazenamento, sua próxima tarefa é planejar uma configuração de volume ideal que reflita seus requisitos de carga de trabalho do Azure Stack HCI. Isso envolverá a escolha do número de volumes e suas características, incluindo tamanho, tipo de resiliência, tipo de provisionamento e seu sistema de arquivos.
Descrever os volumes HCI do Azure Stack
No contexto do Storage Spaces Direct no Azure Stack HCI, os volumes permitem agrupar as unidades no pool de armazenamento da maneira que produz a combinação ideal de tolerância a falhas, escalabilidade e requisitos de desempenho.
Nota
Conforme ilustrado na imagem a seguir, todos os volumes do Storage Spaces Direct são acessíveis por todos os servidores no cluster ao mesmo tempo. Eles são criados na pasta C:\ClusterStorage em todos os servidores.
Ao planejar volumes do Storage Spaces Direct, você deve considerar:
Número de volumes por cluster
Volume size
Tipo de resiliência
Tipo de particionamento
Sistema de ficheiros
Nota
O tipo de resiliência influencia fortemente as características de desempenho e capacidade e está intimamente correlacionado com as duas primeiras considerações.
Escolha o número de volumes
Para otimizar o desempenho do armazenamento, o número de volumes por servidor deve ser um múltiplo do número de servidores por cluster. Por exemplo, se você tiver quatro servidores, experimentará um desempenho mais consistente com quatro ou oito volumes por servidor. Configurado dessa forma, o cluster pode distribuir uniformemente a propriedade do volume em todos os nós do cluster.
Nota
O número total de volumes por um cluster HCI do Azure Stack não deve exceder 64.
Escolha o tamanho dos volumes
O tamanho de um volume refere-se à sua capacidade utilizável, que é a quantidade de dados que ele pode armazenar. O tamanho é diferente do espaço ocupado por um volume, que é a capacidade total de armazenamento físico que ele ocupa no pool de armazenamento. A pegada depende do tipo de resiliência de volume. As pegadas combinadas de todos os volumes de cluster precisam caber no pool de armazenamento.
Nota
O tamanho de um volume em um cluster HCI do Azure Stack não deve exceder 64 terabytes (TB).
Escolha o tipo de resiliência
A resiliência de volume é o principal mecanismo que ajuda a proteger os dados que residem no pool de armazenamento contra problemas de hardware, como falhas de unidade ou servidor. Ele também permite a disponibilidade contínua durante eventos de manutenção do servidor, como atualizações de software que exigem reinicializações de nós. A escolha do tipo de resiliência está relacionada ao número de nós de cluster.
Resiliência com clusters de dois nós
Com dois nós em um cluster, você pode usar espelhamento bidirecional ou resiliência aninhada. O espelhamento bidirecional é suportado em clusters com qualquer número de nós. A resiliência aninhada está disponível exclusivamente em clusters de dois nós.
Nota
A resiliência aninhada pode suportar duas falhas de hardware simultâneas, incluindo duas unidades ou um servidor e uma unidade no servidor restante. Você deve considerar usá-lo ao executar cargas de trabalho de produção em clusters de dois nós.
Resiliência com clusters de três nós
Com três nós em um cluster, você deve usar o espelhamento de três vias se quiser maximizar a tolerância a falhas e o desempenho. Os volumes com espelhamento de três vias podem suportar duas (ou potencialmente mais) falhas de hardware simultâneas envolvendo um nó e uma unidade, ou várias unidades em um dos nós restantes. Da mesma forma, esses volumes podem suportar várias falhas de unidade, desde que não incluam nenhuma das unidades em um dos três nós de cluster.
Nota
Se dois nós falharem ao mesmo tempo, o pool de armazenamento perderá seu quórum e os volumes ficarão inacessíveis.
Resiliência com quatro ou mais nós de cluster
Com quatro ou mais servidores, você também tem a opção de implementar volumes com paridade dupla ou paridade acelerada por espelho. A paridade dupla oferece a mesma tolerância a falhas que o espelhamento de três vias, mas com melhor eficiência de armazenamento. A contrapartida é o desempenho, porque a codificação de paridade é mais intensiva em computação, resultando em maior latência e utilização da CPU.
Escolha a resiliência ideal para uma carga de trabalho
A imagem a seguir ilustra as compensações entre as características de resiliência, capacidade e desempenho dos volumes do Azure Stack HCI Storage Spaces Direct. O desafio resulta do fato de que maximizar uma dessas características de armazenamento normalmente tem um impacto negativo em pelo menos uma das outras duas. Por exemplo, o aumento da resiliência reduz a capacidade utilizável, embora o desempenho resultante possa variar dependendo do tipo de resiliência.
A escolha do tipo de resiliência deve basear-se na carga de trabalho pretendida. A tabela a seguir resume quais cargas de trabalho são adequadas para cada tipo de resiliência, juntamente com sua respetiva eficiência de capacidade e desempenho.
| Tipo de resiliência | Eficiência da capacidade | Desempenho | Cargas de trabalho |
|---|---|---|---|
| Espelho | Espelho de três vias: 33% e espelho bidirecional: 50% | Melhor desempenho | Virtualizados, bancos de dados, outros com demandas de alto desempenho |
| Paridade acelerada por espelho | Depende da proporção entre espelho e paridade | Muito mais lento do que o espelho, mas até duas vezes mais rápido que a paridade dupla. Ideal para grandes gravações e leituras sequenciais. | Arquivamento e backup, infraestrutura de desktop virtualizado |
| Dupla paridade | 4 servidores: 50 por cento e 16 servidores: até 80 por cento | Maior latência de entrada/saída (E/S) e uso da CPU em gravações. Ideal para grandes gravações e leituras sequenciais. | Arquivamento e backup, infraestrutura de desktop virtualizado |
As cargas de trabalho que têm requisitos de latência rigorosos ou que executam grandes quantidades de IOPS (operações de E/S aleatórias mistas por segundo) (como bancos de dados do Microsoft SQL Server ou máquinas virtuais (VMs) Microsoft Hyper-V sensíveis ao desempenho) devem ser hospedadas em volumes que usam espelhamento para maximizar o desempenho. Cargas de trabalho com requisitos de E/S menos exigentes (como servidores de arquivos ou VDI (Virtual Desktop Infrastructure)) podem usar paridade dupla para melhorar a eficiência da capacidade. As cargas de trabalho que executam gravações grandes e sequenciais (como software de backup) são mais adequadas para paridade acelerada por espelho. Ao dimensionar as partes de espelho e paridade, considere que a quantidade de gravações que acontecem de uma só vez (como backups diários) deve caber na parte de espelho.
Escolha entre volumes thin e provisionados fixos
O provisionamento fixo é uma abordagem tradicional para alocar espaço do pool de armazenamento subjacente a um volume durante sua criação. Com essa abordagem, o espaço em disco é efetivamente reservado para uso exclusivo do volume, mesmo quando ele não é usado ativamente. Isso afeta negativamente a eficiência do armazenamento e aumenta as despesas gerais de manutenção.
Com o provisionamento thin, você pode especificar um tamanho arbitrário do volume criado que represente seu uso esperado e crescimento previsto. Embora esse tamanho possa ser maior do que a capacidade disponível do pool de armazenamento (permitindo o provisionamento excessivo), o espaço ocupado será menor do que o resultante do provisionamento fixo.
O provisionamento thin é recomendado quando não é possível prever a taxa de crescimento do volume. O provisionamento fixo é a opção preferida se você quiser garantir que o tamanho do volume não exceda o espaço disponível no pool de armazenamento subjacente.
Nota
O provisionamento thin funcionará com todas as configurações de resiliência.
Escolha o sistema de arquivos
O Azure Stack HCI usa duas tecnologias de sistema de arquivos: Resilient File System (ReFS) e New Technology File System (NTFS).
O ReFS é o mais recente dos dois sistemas de arquivos, mas fornece compatibilidade com NTFS. Ele também herda uma série de recursos NTFS, incluindo suporte para:
Listas de controlo de acesso (ACL)
Diário do número de sequência de atualização (USN)
Notificações de alteração
Ligações simbólicas, pontos de junção, pontos de montagem e pontos de reparação
Snapshots no nível de volume
Encriptação ao nível do volume através da Encriptação de Unidade BitLocker
Desduplicação em nível de volume
Um dos principais pontos fortes do ReFS — como indicado por seu nome — é sua resiliência aprimorada à corrupção de dados e a capacidade de remediar problemas de integridade on-line. O ReFS é particularmente benéfico no Azure Stack HCI porque seus aprimoramentos afetam cargas de trabalho virtualizadas e armazenamento definido por software. Esses aprimoramentos incluem:
Clonagem de blocos, que acelera a velocidade das operações de cópia, facilitando operações de mesclagem de pontos de verificação de VM rápidas e de baixo impacto.
Comprimento de dados válido esparso, o que acelera a inicialização de arquivos grandes, reduzindo consideravelmente o tempo necessário para criar discos VM fixos.
Paridade acelerada por espelho, que oferece armazenamento de alto desempenho e capacidade eficiente em espaços de armazenamento diretos.
Nota
Volumes de paridade acelerados por espelho exigem o uso de ReFS.
Considere o uso do ReFS para volumes diretos de Espaços de Armazenamento. Use volumes formatados em NTFS se suas cargas de trabalho exigirem alguma das funcionalidades que não são suportadas pelo ReFS. Isso inclui cotas de disco, compactação do sistema de arquivos, criptografia do sistema de arquivos ou atributos estendidos.
Nota
Os volumes NTFS e ReFS podem coexistir no mesmo cluster.