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Visão geral do servidor de arquivos de expansão para dados de aplicativos

O Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal foi projetado para fornecer compartilhamentos de arquivos de expansão que ficam continuamente disponíveis para o armazenamento de aplicativos de servidor baseados em arquivo. Os compartilhamentos de arquivos de expansão fornecem a capacidade de compartilhar uma pasta em vários nós do mesmo cluster. Esse cenário se concentra em como planejar e implantar o Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal.

Você pode implantar e configurar um servidor de arquivos clusterizado usando qualquer um dos seguintes métodos:

  • Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal para dados de aplicativo Este recurso do servidor de arquivos clusterizado foi apresentado no Windows Server 2012 e permite que você armazene dados de aplicativo para servidores, como arquivos de máquina virtual do Hyper-V, em compartilhamentos de arquivos, e obtenha um nível semelhante de confiabilidade, disponibilidade, capacidade de gerenciamento e alto desempenho esperado de uma rede de área de armazenamento. Todos os compartilhamentos de arquivos ficam online em todos os nós simultaneamente. Os compartilhamentos de arquivos associados a esse tipo de servidor de arquivos clusterizado são chamados de compartilhamentos de arquivos de expansão. Às vezes é chamado de ativo-ativo. Esse é o tipo de servidor de arquivos recomendado ao implantar o Hyper-V no protocolo SMB ou o Microsoft SQL Server por SMB.
  • Servidor de arquivos para uso geral Corresponde à continuação do servidor de arquivos clusterizado que era suportado no Windows Server desde a introdução do cluster de failover. Esse tipo de servidor de arquivos clusterizado e, por conseguinte, todos os compartilhamentos associados a esse servidor, ficam online em um nó de cada vez. Às vezes é chamado de ativo-passivo ou ativo dual. Os compartilhamentos de arquivos associados a esse tipo de servidor de arquivos clusterizado são chamados de compartilhamentos de arquivos clusterizados. Esse é o tipo de servidor de arquivos recomendado ao implantar cenários de trabalhadores de informações.

Descrição do cenário

Com os compartilhamentos de arquivos de escalabilidade horizontal você pode compartilhar a mesma pasta em vários nós de um cluster. Por exemplo, se você tiver um cluster de servidores de arquivos de quatro nós que usa a expansão do protocolo SMB, um computador que executa o Windows Server 2012 R2 ou o Windows Server 2012 poderá acessar os compartilhamentos de arquivos de um dos quatro nós. Isso é possível com a aplicação das novas funcionalidades e dos novos recursos do Clustering de Failover do Windows Server na nova versão do protocolo do servidor de arquivos Windows, o SMB 3.0. Os administradores dos servidores de arquivos podem oferecer compartilhamentos de arquivos de expansão e serviços de arquivos continuamente disponíveis aos aplicativos para servidores e responder rapidamente à crescente demanda colocando mais servidores online. Tudo isso pode ser feito em um ambiente de produção e é completamente transparente ao aplicativo para servidores.

Os principais benefícios fornecidos pelo servidor de arquivos de escalabilidade horizontal incluem:

  • Compartilhamentos de arquivos ativo-ativo. Todos os nós de cluster podem aceitar e atender às solicitações do cliente SMB. Ao tornar o conteúdo do compartilhamento de arquivos acessível em todos os nós de cluster simultaneamente, os clusters e clientes SMB 3.0 cooperam para fornecer um failover transparente aos nós de cluster alternativos durante a manutenção planejada e falhas não planejadas com interrupção do serviço.
  • Maior largura de banda. A largura de banda máxima do compartilhamento é a largura de banda total de todos os nós de cluster do servidor de arquivos. Ao contrário das versões anteriores do Windows Server, a largura de banda total não é mais limitada à largura de banda de um único nó de cluster; mas, em vez disso, a capacidade do armazenamento do sistema de suporte define as restrições. Você pode aumentar a largura de banda total adicionando nós.
  • CHKDSK com zero tempo de inatividade. O CHKDSK no Windows Server 2012 foi aprimorado para reduzir consideravelmente o tempo que um sistema de arquivos fica offline para reparo. Os CSVs (Volumes Compartilhados Clusterizados) levam isso adiante e eliminam a fase offline. Um CSVFS (Sistema de Arquivos CSV) pode executar o CHKDSK sem causar impacto nos aplicativos com identificadores abertos no sistema de arquivos.
  • Cache do Volume Compartilhado Clusterizado. Os CSVs no Windows Server 2012 apresentam o suporte para um cache de Leitura, que pode aprimorar consideravelmente o desempenho em alguns cenários, como na VDI (Virtual Desktop Infrastructure).
  • Gerenciamento mais simples. Com o Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal, você cria os servidores de arquivos de escalabilidade horizontal e adiciona os CSVs e os compartilhamentos de arquivos necessários. Não é mais preciso criar vários servidores de arquivos clusterizados, cada um com discos de cluster separados, e depois desenvolver políticas de posicionamento para garantir a atividade em cada nó de cluster.
  • Rebalanceamento automático dos clientes do Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal. No Windows Server 2012 R2, o rebalanceamento automático aprimora a escalabilidade e a capacidade de gerenciamento dos servidores de arquivos de escalabilidade horizontal. As conexões de clientes SMB são controladas por compartilhamento de arquivos (em vez de por servidor), e os clientes são então redirecionados para o nó de cluster com o melhor acesso ao volume usado pelo compartilhamento de arquivos. Isso melhora a eficiência, reduzindo o tráfego de redirecionamento entre nós de servidor de arquivos. Os clientes são redirecionados após uma conexão inicial e quando o armazenamento de cluster é reconfigurado.

Neste cenário

Os seguintes artigos estão disponíveis para ajudar você a implantar um servidor de arquivos de escalabilidade horizontal:

Quando usar o servidor de arquivos de expansão

Você não deve usar o servidor de arquivos de expansão se a carga de trabalho gerar um número maior de operações de metadados, como abrir arquivos, fechar arquivos, criar novos arquivos ou renomear os arquivos existentes. Um típico operador de informações pode gerar uma série de operações de metadados. Use um servidor de arquivos de escalabilidade horizontal se estiver interessado na escalabilidade e simplicidade que ele oferece e precisar apenas de tecnologias que sejam compatíveis com o servidor de arquivos de escalabilidade horizontal.

A tabela a seguir lista os recursos do SMB 3.0, os sistemas de arquivos comuns do Windows, tecnologias de gerenciamento de dados de servidor de arquivo e cargas de trabalho comuns. Você pode ver se a tecnologia é compatível com o servidor de arquivos de escalabilidade horizontal, ou se ele requer um servidor de arquivos clusterizado tradicional (também conhecido como um servidor de arquivos para uso geral).

Área de Tecnologia Recurso Cluster de servidor de arquivos de uso geral Servidor de Arquivos Escalável
SMB Disponibilidade contínua do SMB (*) Sim Yes
SMB SMB Multichannel Sim Yes
SMB SMB Direct Sim Yes
SMB Criptografia SMB Sim Yes
SMB SMB Transparent failover Sim (se estiver habilitada a disponibilidade contínua) Yes
Sistema de Arquivos NTFS Yes NA
Sistema de Arquivos ReFS (Sistema de Arquivos Resiliente) Recomendado com os Espaços de Armazenamento Diretos Recomendado com os Espaços de Armazenamento Diretos
Sistema de Arquivos Sistema de arquivos CSV (Volume Compartilhado Clusterizado) NA Sim
Gerenciamento de Arquivos BranchCache Sim Não
Gerenciamento de Arquivos Eliminação de duplicação de dados (Windows Server 2012) Sim Não
Gerenciamento de Arquivos Eliminação de duplicação de dados (Windows Server 2012 R2) Yes Sim (VDI somente)
Gerenciamento de Arquivos Raiz de servidor raiz DFSN (Namespace do DFS) Sim Não
Gerenciamento de Arquivos Servidor de destino da pasta DFSN (Namespace do DFS) Sim Sim
Gerenciamento de Arquivos DFS-R (Replicação do DFS) Sim Não
Gerenciamento de Arquivos Gerenciador de Recursos de Servidor de Arquivos (telas e cotas) Sim Não
Gerenciamento de Arquivos Infraestrutura de Classificação de Arquivos Sim Não
Gerenciamento de Arquivos Controle de Acesso Dinâmico (acesso baseado em declarações, CAP) Sim Não
Gerenciamento de Arquivos Redirecionamento de pasta Yes Não recomendado
Gerenciamento de Arquivos Arquivos offline (cache do lado do cliente) Yes Não recomendado
Gerenciamento de Arquivos Perfis de usuário em roaming Yes Não recomendado
Gerenciamento de Arquivos Diretórios base Yes Não recomendado
Gerenciamento de Arquivos Pastas de trabalho Sim Não
NFS Servidor NFS Sim Não
Aplicativos Hyper-V Não recomendado Yes
Aplicativos Microsoft SQL Server Não recomendado Yes

* A CA (disponibilidade contínua) de loopback do SMB nas configurações hiperconvergentes está disponível no Windows Server 2019.

Observação

O Redirecionamento de Pasta, os Arquivos Offline, os Perfis de Usuário Móvel ou os Diretórios Base geram um grande número de gravações que precisa ser gravado imediatamente em disco (sem buffer) quando os compartilhamentos de arquivos continuamente disponíveis são usados, reduzindo o desempenho em comparação com os compartilhamentos de arquivos de finalidade geral. Compartilhamentos de arquivos disponíveis continuamente também são incompatíveis com o Gerenciador de Recursos de Servidor de Arquivos e PCs que executam o Windows XP. Além disso, os Arquivos Offline podem não fazer a transição para o modo offline por 3 a 6 minutos depois que um usuário perde o acesso a um compartilhamento, o que pode frustrar os usuários que ainda não estão usando o modo Sempre Offline dos Arquivos Offline.

Aplicações práticas

Servidores de Arquivos de Escalabilidade Horizontal são ideais para armazenamento de aplicativos para servidores. Alguns exemplos de aplicativos de servidor que podem armazenar seus dados em um compartilhamento de arquivos de escalabilidade horizontal estão listados abaixo:

  • O servidor Web IIS (Serviços de Informações da Internet) pode armazenar dados de configuração e de sites em um compartilhamento de arquivos de escalabilidade horizontal. Para obter mais informações, consulte Configuração compartilhada.
  • O Hyper-V pode armazenar configuração e discos virtuais dinâmicos em um compartilhamento de arquivos de escalabilidade horizontal. Para obter mais informações, consulte Implantar Hyper-V no SMB.
  • O SQL Server pode armazenar arquivos de banco de dados dinâmicos em um compartilhamento de arquivo de escalabilidade horizontal. Para obter mais informações, consulte Instalar SQL Server com compartilhamento de arquivo SMB como uma opção de armazenamento.
  • VMM (Virtual Machine Manager) pode armazenar um compartilhamento de biblioteca (que contém modelos de máquina virtual e arquivos relacionados) em um compartilhamento de arquivos de escalabilidade horizontal. No entanto, o servidor de biblioteca em si não pode ser um Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal: ele precisa estar em um servidor autônomo ou em um cluster de failover que não use a função de Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal.

Se você usar um compartilhamento de arquivos de escalabilidade horizontal como um compartilhamento de biblioteca, só poderá usar tecnologias compatíveis com o servidor de arquivos de escalabilidade horizontal. Por exemplo, não é possível usar a Replicação do DFS para replicar um compartilhamento de biblioteca hospedado em um compartilhamento de arquivo de expansão. Também é importante que o servidor de arquivos de escalabilidade horizontal tenha as atualizações de software mais recentes instaladas.

Para usar um compartilhamento de arquivos de escalabilidade horizontal como um compartilhamento de biblioteca, primeiro adicione um servidor de biblioteca (provavelmente uma máquina virtual) com um compartilhamento local ou nenhum compartilhamento. Em seguida, ao adicionar um compartilhamento de biblioteca, escolha um compartilhamento de arquivo que esteja hospedado em um servidor de arquivos de escalabilidade horizontal. Esse compartilhamento deve ser gerenciado pelo VMM e criado exclusivamente para uso do servidor de biblioteca. Além disso, certifique-se de instalar as atualizações mais recentes no servidor de arquivos de escalabilidade horizontal. Para obter mais informações sobre como adicionar servidores de biblioteca do VMM e compartilhamentos de biblioteca, confira Adicionar perfis à biblioteca do VMM. Para obter uma lista de hotfixes atualmente disponíveis para serviços de arquivo e armazenamento, consulte o artigo da base de dados de conhecimento da Microsoft 2899011.

Observação

Alguns usuários, como profissionais da informação, têm cargas de trabalho com impacto maior no desempenho. Por exemplo, operações, como abrir e fechar arquivos, criar novos arquivos e renomear arquivos existentes, quando executada por vários usuários, têm um impacto no desempenho. Se um compartilhamento de arquivos estiver habilitado com disponibilidade contínua, ele fornecerá integridade de dados, mas também afetará o desempenho geral. Disponibilidade contínua exige que dados sejam gravados por meio de disco para garantir a integridade em caso de falha de um nó de cluster em um servidor de arquivos de escalabilidade horizontal. Portanto, um usuário que copia vários arquivos grandes em um servidor de arquivos pode esperar um desempenho significativamente mais lento no compartilhamento de arquivos continuamente disponíveis.

Recursos incluídos neste cenário

A tabela a seguir lista os recursos que fazem parte deste cenário e descreve como dar suporte a ele.

Recurso Como este cenário tem suporte
Clustering de failover Os clusters de failover adicionaram os seguintes recursos ao Windows Server 2012 para dar suporte ao servidor de arquivos de escalabilidade horizontal: Nome de Rede Distribuída, o tipo de recurso Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal, CSV (Volumes Compartilhados Clusterizados) 2 e a função de Alta Disponibilidade do Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal. Para obter mais informações sobre esses recursos, confira Novidades do clustering de failover no Windows Server 2012 [redirecionado].
Protocolo SMB O SMB 3.0 adicionou os seguintes recursos ao Windows Server 2012 para dar suporte ao Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal: Failover Transparente do SMB, SMB Multichannel e SMB Direct.

Para obter mais informações sobre a funcionalidade nova e alterada do SMB no Windows Server 2012 R2, confira Novidades do SMB no Windows Server.

Mais informações