Översikt över lagringsutrymmen i Windows Server

Lagringsutrymmen i Windows Server är en robust lagringsvirtualiseringsteknik som gör att du effektivt kan hantera, skydda och skala din lagringsinfrastruktur. Det gör att du kan aggregera flera fysiska enheter till en enda logisk lagringspool, från vilken du kan skapa virtuella diskar som kallas lagringsutrymmen. Dessa virtuella diskar kan etableras med olika återhämtningsalternativ, vilket ger redundans, feltolerans och flexibilitet för att uppfylla olika lagringskrav. Det är konceptmässigt likartat med ett RAID-system.

Den här artikeln förklarar hur lagringsutrymmen låter dig aggregera flera fysiska enheter till en enda logisk lagringspool, skapa virtuella diskar och välja återhämtningsalternativ för redundans och flexibilitet.

Förstå lagringsutrymmen

Lagringsutrymmen abstraherar fysisk lagringsmaskinvara till logiska lagringspooler, vilket förenklar lagringshanteringen och gör det möjligt för administratörer att dynamiskt allokera lagringsresurser. När en lagringspool har skapats kan du skära ut virtuella diskar (lagringsutrymmen) från den här poolen, var och en konfigurerad med specifika återhämtnings- och prestandaegenskaper som är skräddarsydda för dina arbetsbelastningskrav.

Följande bild illustrerar arbetsflödet för lagringsutrymmens.

Lagringsutrymmen har stöd för tre primära återhämtningskonfigurationer: enkel, spegling och paritet. Varje typ erbjuder distinkta fördelar och kompromisser när det gäller prestanda, kapacitetsanvändning och feltolerans.

Enkla mellanslag

Enkla utrymmen ger ingen återhämtning eller redundans. Data fördelas över flera enheter, vilket maximerar prestanda och användning av lagringskapacitet. Men eftersom det inte finns någon redundans resulterar felet på en enskild enhet i dataförlust. Enkla utrymmen är lämpliga för tillfälliga data, scratch-diskar eller arbetsbelastningar där dataskyddet inte är kritiskt.

Här följer några viktiga egenskaper för enkla utrymmen:

• Data fördelas över flera enheter för hög prestanda.
• Maximal lagringskapacitetsanvändning.
• Ingen feltolerans; ett enskilt hårddiskfel resulterar i dataförlust.
• Perfekt för icke-kritiska arbetsbelastningar eller tillfällig lagring.

Speglingsutrymmen

Speglingsutrymmen ger redundans genom att duplicera data i två eller tre kopior, så kallad dubbelriktad eller trevägsspegling. Den här konfigurationen säkerställer datatillgänglighet och skydd mot enhetsfel. Om en enhet misslyckas förblir data tillgängliga från de speglade kopiorna på andra enheter. Speglingsutrymmen ger utmärkta läs- och skrivprestanda, vilket gör dem lämpliga för prestandakänsliga arbetsbelastningar och viktig datalagring.

Här följer några viktiga egenskaper för speglingsutrymmen:

• Data dupliceras över två eller flera enheter för redundans.
• Tvåvägs spegling tolererar ett enhetsfel. Trevägsspegling tolererar två samtida enhetsfel.
• Utmärkt läs- och skrivprestanda.
• Högre lagringsöverhead på grund av dataduplicering (50% överhead för tvåvägsspegling, cirka 66% överhead för trevägsspegling).
• Perfekt för verksamhetskritiska arbetsbelastningar, databaser och lagring av virtuella datorer.

Paritetsutrymmen

Paritetsutrymmen ger feltolerans genom att distribuera paritetsinformation över flera diskenheter. Med den här paritetsinformationen kan lagringsutrymmen rekonstruera data om en enskild enhet misslyckas (enkel paritet) eller om två enheter misslyckas (dubbel paritet). Paritetsutrymmen ger effektivare lagringsanvändning jämfört med speglingsutrymmen, men de har lägre skrivprestanda på grund av kostnaden för att beräkna och skriva paritetsdata. Paritetsutrymmen passar bra för arkiveringslagring, lagringsplatser för säkerhetskopiering och arbetsbelastningar med övervägande sekventiella läsåtgärder.

Här följer några viktiga egenskaper för paritetsutrymmen:

• Data är splittrad över flera hårddiskar som innehåller paritetsinformation för feltoleranssystem.
• Paritetsinformation möjliggör datarekonstruktion om en hårddisk går sönder.
• Effektivare lagringsanvändning jämfört med speglingsutrymmen.
• Lägre skrivprestanda på grund av paritetsberäkningar.
• Bra läsprestanda, särskilt för sekventiella arbetsbelastningar.
• Perfekt för arkiveringslagring, säkerhetskopior och arbetsbelastningar med lägre prestandakrav för skrivning.

Lagringsbuss-cache

Storage Bus Cache är en funktion som förbättrar prestandan för lagringsutrymmen genom att använda snabbare lagringsmedia, till exempel NVMe- eller SSD-enheter, som ett cachelagringslager för långsammare lagringsenheter som HÅRDDISKar. Genom att placera data som används ofta på höghastighetscacheenheter förbättrar Storage Bus Cache läs- och skrivprestanda avsevärt, minskar svarstiden och optimerar den övergripande lagringseffektiviteten.

Storage Bus Cache ger följande fördelar:

• Påskyndar läs- och skrivåtgärder genom att cachelagra frekventa data på snabbare lagringsmedier.
• Minskar svarstiden och förbättrar svarstiden för arbetsbelastningar med blandade eller slumpmässiga I/O-mönster.
• Optimerar lagringsprestanda utan att kräva omfattande maskinvaruuppgraderingar.
• Integrerar sömlöst med befintliga distributioner av lagringsutrymmen, vilket förenklar implementeringen och hanteringen.

Virtuella diskar

Virtuella diskar i lagringsutrymmen ger flexibel och effektiv lagringshantering genom att abstrahera fysiska lagringsresurser till logiska enheter. Administratörer kan skapa flera virtuella diskar från en enda lagringspool, var och en konfigurerad separat med specifika återhämtningsinställningar, lagringskapaciteter och prestandaegenskaper. Med den här flexibiliteten kan organisationer skräddarsy lagringslösningar exakt efter deras arbetsbelastningskrav, vilket optimerar både prestanda och resursanvändning.

Dessutom har virtuella diskar stöd för tunn etablering, vilket gör det möjligt för administratörer att allokera lagringskapacitet dynamiskt när data växer, i stället för att förallokera hela kapaciteten i förväg. Den här metoden maximerar lagringseffektiviteten och minskar den initiala maskinvaruinvesteringen. Virtuella diskar kan också ändras dynamiskt, vilket gör att administratörer kan utöka lagringskapaciteten sömlöst utan stilleståndstid, vilket säkerställer kontinuerlig tillgänglighet och skalbarhet för kritiska arbetsbelastningar.

Skillnader mellan Lagringsutrymmen och Lagringsdirigering

Lagrings- och lagringsdirigering delar liknande begrepp, men de skiljer sig avsevärt åt i distributionsscenarier, maskinvarukrav, skalbarhet och hanteringskomplexitet. Lagringsutrymmen används vanligtvis med fristående servrar eller kluster som är anslutna till externa JBOD-höljen via SAS, vilket stöder vanlig maskinvara och ger enkel hantering som lämpar sig för distributioner i mindre skala. Storage Spaces Direct är däremot utformad för hyperkonvergerade eller uppdelade kluster, med hjälp av interna lagringsenheter som är sammankopplade via snabba Ethernet-nätverk och specialiserad maskinvara såsom RDMA-kompatibla kort, vilket gör den idealisk för storskaliga högprestandamiljöer.

När det gäller skalbarhet och prestanda erbjuder Lagringsutrymmen tillförlitliga prestanda för allmänna arbetsbelastningar, men kan vara extern lagringsanslutning och antal enheter. Storage Spaces Direct ger dock betydligt högre skalbarhet, genomströmning och IOPS genom att använda SMB3-protokoll och RDMA-nätverk, vilket gör det lämpligt för krävande arbetslaster som virtualisering, databaser och företagsapplikationer.

Båda teknikerna stöder resilienskonfigurationer (enkel konfiguration, spegling, paritet), men Storage Spaces Direct erbjuder andra klusteromfattande återhämtningsfunktioner som automatisk ersättning av enheter och intelligent dataplacering. Lagringsutrymmen fokuserar främst på motståndskraft inom en enskild server eller externt kabinett. Dessutom kan båda dra nytta av Storage Bus Cache, vilket förbättrar prestandan genom att cachelagra data som används ofta på snabbare lagringsmedier.

Mer information om Storage Spaces Direct finns i Översikt över Storage Spaces Direct.

Nästa steg

Lär dig hur du distribuerar lagringsutrymmen på en fristående server.