Руководство. Включение кэша шины хранилища с дисковые пространства на автономных серверах

  • Статья

Область применения: Windows Server 2022

Кэш шины хранилища для автономных серверов может значительно повысить производительность чтения и записи, сохраняя эффективность хранилища и не повышая эксплуатационные затраты. Эта функция связывает более быстрый носитель (например, SSD) с более медленным носителем (например, HDD) для создания уровней. Дополнительные сведения см. в разделе "Общие сведения о кэше пула носителей". По умолчанию для кэша зарезервирована только часть более быстрого уровня мультимедиа.

Устойчивость Тип кэша
Нет (простое пространство) Чтение и запись
Зеркальное ускорение четности Чтение

Если система не требует устойчивости или имеет внешние резервные копии, кэш шины хранения поддерживает кэширование как для чтения, так и записи. Для устойчивых систем кэш шины хранилища служит только кэшом чтения, и вы должны выбрать зеркальную ускорение четности файловой системы (ReFS) в качестве устойчивости тома. Это сочетание повышает производительность случайного чтения, так как данные считываются с уровня четности и кэшируются на более быстром уровне зеркало. Уровень зеркало также предоставляет возможности кэширования записи, если для режима подготовки задано значение Shared (по умолчанию).

Diagram of storage bus cache read and write paths.

В этом руководстве вы рассмотрите следующее:

  • Что такое кэш шины хранилища
  • Включение кэша шины хранилища
  • Управление кэшем после развертывания

Необходимые компоненты

Следует учитывать кэш шины хранения, если среда соответствует всем следующим характеристикам.

  • Сервер запускает Windows Server 2022; И
  • Сервер имеет 2 типа носителей и дисков, один из которых должен быть HDD (например, SSD+HDD или NVMe+HDD); И
  • На сервере установлена функция отказоустойчивой кластеризации

Кэш шины хранения нельзя использовать, если среда соответствует какой-либо из следующих характеристик.

  • Сервер работает под управлением Windows Server 2016 или 2019; Или
  • Сервер имеет всю конфигурацию флэш-памяти; Или
  • Сервер является членом отказоустойчивого кластера

Примечание.

Для этого требуется, чтобы сервер был установлен компонент отказоустойчивой кластеризации, но сервер не может быть частью отказоустойчивого кластера.

Обзор возможностей

В этом разделе объясняется, что такое каждое настраиваемое поле кэша шины хранения и применимые значения.

Get-StorageBusCache

Если это не включено, выходные данные должны выглядеть следующим образом:

ProvisionMode                  : Shared
SharedCachePercent             : 15
CacheMetadataReserveBytes      : 34359738368
CacheModeHDD                   : ReadWrite
CacheModeSSD                   : WriteOnly
CachePageSizeKBytes            : 16
Enabled                        : False

Примечание.

Для общего использования следует использовать параметры по умолчанию. Все изменения необходимо вносить перед включением кэша шины хранилища.

Режим подготовки

Это поле определяет, используется ли более быстрый уровень мультимедиа или только часть его для кэширования. Это поле нельзя изменить после включения кэша шины хранилища. Режим Prvision имеет два варианта:

  • Общий (по умолчанию): кэш занимает только часть более быстрого уровня мультимедиа. Точный процент настраивается полем "Процент общего кэша".
  • Кэш: отскажите большую часть более быстрого уровня мультимедиа к кэшированию, а не только часть. Дополнительные сведения см. в разделе "Общие сведения о кэше пула носителей".

Процент общего кэша

Это поле применимо только в том случае, если для режима подготовки задано значение Shared. Значение по умолчанию равно 15%, а поле может быть задано от 5% до 90%. Не следует использовать значение более 50 % при использовании зеркало томов ускорения четности, так как между кэшем и уровнем зеркало требуется баланс.

Включен

Это поле относится к состоянию кэша шины хранения и может иметь значение true или false.

Дополнительные поля

Важно!

Изменения в этих полях не рекомендуется. Корректировки после включения кэша шины хранилища невозможно внести.

  • Кэш метаданных резервирует байты: объем дискового пространства (в байтах), зарезервированного для дисковые пространства. Это поле применяется только в том случае, если режим подготовки — кэш.

  • HDD в режиме кэша. По умолчанию устройства hdD могут кэшировать операции чтения и записи. Для простых пространств этот параметр можно задать как ReadWrite или WriteOnly.

  • SSD в режиме кэша: этот режим предназначен для дальнейшего использования при поддержке всех систем флэш-памяти. Значение по умолчанию — разрешить устройствам емкости SSD кэшировать только записи.

  • Размер страницы кэша КБ ytes: это поле может иметь значение 8, 16 (по умолчанию), 32 и 64.

Включение кэша шины хранилища в PowerShell

В этом разделе пошаговые инструкции по включению кэша шины хранения для автономного сервера в PowerShell.

  1. Импортируйте модуль.

    Import-Module StorageBusCache

  2. Настройка параметров кэша шины хранилища.

    Следует использовать параметры по умолчанию. Если это сделать, пропустите этот шаг, чтобы продолжить использование значений по умолчанию.

    Важно!

    Если требуется конфигурация, перед включением кэша шины хранилища сделайте это. Дополнительные сведения о полях см. в разделе обзора компонентов.

  3. Проверьте состояние диска.

    Get-PhysicalDisk

    Выходные данные должны выглядеть так, как показано на следующем рисунке, где столбец Number отображает значения в диапазоне от 500, а столбец CanPool отображает значение true для всех непотовых дисков.

    Screenshot showing the result from Get-PhysicalDisk before enabling the storage bus cache.

  4. Включите кэш шины хранилища.

    Enable-StorageBusCache

    На этом шаге будет:

    • Создайте пул носителей со всеми доступными дисками.
    • Привязать быстрый и медленный носитель и сформировать кэш.
    • Добавьте кэш шины хранилища с параметрами по умолчанию или пользовательскими параметрами.

    Вы можете Get-StoragePool просмотреть имя пула носителей и Get-PhysicalDisk снова увидеть последствия включения кэша шины хранения. Выходные данные должны выглядеть следующим образом. В столбце Number отображаются значения более 500, указывающие, что шина хранения утверждала диск. В столбце CanPool теперь отображается false для всех небоотных дисков. Если задано ProvisionMode значение Cache до включения, столбец "Использование" отображается как журнал для более быстрых дисков.

    Screenshot showing the results of Get-StoragePool and Get-PhysicalDisk after enabling the storage bus cache.

  5. Проверьте состояние кэша шины хранилища.

    Убедитесь, что поля верны, и теперь для поля "Включено" задано значение true.

    Get-StorageBusCache

    Выходные данные должны выглядеть примерно так:

    ProvisionMode                  : Shared
SharedCachePercent             : 15
CacheMetadataReserveBytes      : 34359738368
CacheModeHDD                   : ReadWrite
CacheModeSSD                   : WriteOnly
CachePageSizeKBytes            : 16
Enabled                        : True

Так как кэш шины хранилища был успешно включен, следующим шагом является создание тома.

Создание тома

Создаваемый том зависит от того, создаете ли этот том с устойчивостью или без нее.

Тома с устойчивостью

Следующий командлет PowerShell создает том 1-ТиБ с ускорением четности зеркало с коэффициентом зеркального отображения:четности 20:80, который является конфигурацией, которую следует использовать для большинства рабочих нагрузок. Дополнительные сведения см. в разделе "Зеркальное ускорение четности".

New-Volume –FriendlyName "TestVolume" -FileSystem ReFS -StoragePoolFriendlyName Storage* -StorageTierFriendlyNames MirrorOnSSD, ParityOnHDD -StorageTierSizes 200GB, 800GB

Тома без устойчивости

Следующий командлет PowerShell создает 1-ТБ простой том, который не может терпеть сбой диска. Поддерживается кэширование чтения и записи.

New-Volume -FriendlyName "TestVolume" -FileSystem ReFS -StoragePoolFriendlyName Storage* -ResiliencySettingName Simple -Size 1TB

Внесение изменений после включения кэша шины хранилища

После запуска Enable-StorageBusCacheрежим подготовки, общий процент кэша, резервные байты метаданных кэша, HDD режима кэша, SSD в режиме кэша и размер страницы кэша нельзя изменить. В физическую настройку можно вносить ограниченные изменения. Дополнительные сведения см. в следующих распространенных сценариях.

Добавление или замена дисков емкости (HDD)

После добавления диска вручную выполните следующий командлет, чтобы завершить процесс приема.

Update-StorageBusCache

Добавление или замена дисков кэша (NVMes или SSD)

Нет командлета для отмены привязки или повторной привязки существующих привязок и балансировки связи. Следующие шаги приводят к потере существующего кэша чтения.

Remove-StorageBusBinding
New-StorageBusBinding

Проверка и балансировка привязки кэша и емкости

Используйте следующий командлет, чтобы проверка существующие привязки кэша и емкости.

Get-StorageBusBinding

В следующем примере первый столбец содержит диски емкости, а третий столбец содержит диски кэша, к которым они привязаны. Следуйте инструкциям по добавлению или замене дисков кэша для балансировки, поэтому существующий кэш не сохраняется.

Screenshot showing the output of Get-StorageBusBinding.

часто задаваемые вопросы о кэше служба хранилища шины

В этом разделе приведены ответы на часто задаваемые вопросы о кэше шины хранения в Windows Server 2022.

Почему необходимо установить функцию отказоустойчивой кластеризации, если сервер не является частью отказоустойчивого кластера?

Эта функция предназначена для автономных серверов, но основана на кэше уровня шины хранилища (SBL) для Локальные дисковые пространства. Компонент отказоустойчивой кластеризации должен быть установлен как необходимые компоненты кластеризация.

Будет ли кэш шины хранилища работать со всеми конфигурацией флэш-памяти?

Нет, эта функция работает только в том случае, если есть два типа носителей, один из которых должен быть HDD. Эта функция не работает с системами RAID, SAN или флэш-памяти.

Как можно изменить параметры кэша шины хранилища?

См. следующий пример изменения режима подготовки с общего (по умолчанию) на кэш. Рекомендуется использовать параметры по умолчанию, и любые изменения следует вносить до включения кэша шины хранилища.

Set-StorageBusCache -ProvisionMode Cache