Översikt över Lagringsdirigering

Artikel
02/22/2024

Gäller för: Azure Stack HCI, versionerna 22H2 och 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016

Lagringsdirigering är en funktion i Azure Stack HCI och Windows Server som gör att du kan klustra servrar med intern lagring till en programvarudefinierad lagringslösning.

Den här artikeln innehåller en översikt över Lagringsdirigering, hur den fungerar, när den ska användas och dess viktigaste fördelar. Du kan också utforska videor och verkliga kundberättelser i den här artikeln för att lära dig mer om Lagringsdirigering.

Kom igång genom att prova Lagringsdirigering i Microsoft Azure eller ladda ned en 180-dagars licensierad utvärderingskopia av Windows Server från Windows Server Evaluations. Information om de lägsta maskinvarukraven för Lagringsdirigering på Windows Server och Azure Stack HCI finns i Systemkrav för Windows Server respektive Systemkrav för Azure Stack HCI. Information om hur du distribuerar Lagringsdirigering som en del av Azure Stack HCI finns i Distribuera operativsystemet Azure Stack HCI.

Vad är Lagringsdirigering?

Lagringsdirigering är en programvarudefinierad lagringslösning som gör att du kan dela lagringsresurser i din konvergerade och hyperkonvergerade IT-infrastruktur. Det gör att du kan kombinera interna lagringsenheter på ett kluster med fysiska servrar (2 och upp till 16) till en programvarudefinierad lagringspool. Den här lagringspoolen har cache, nivåer, återhämtning och radering av kodning mellan kolumner – alla konfigurerade och hanterade automatiskt.

Du kan skala ut lagringskapaciteten för klustret genom att lägga till fler enheter eller lägga till fler servrar i klustret. Lagringsdirigering registrerar automatiskt de nya enheterna och balanserar om lagringspoolen. Den använder också automatiskt det snabbaste lagringsmediet som finns för att tillhandahålla inbyggd och alltid på-cache.

Lagringsdirigering är en kärnteknik för Azure Stack HCI, versionerna 21H2 och 20H2. Det ingår också i Datacenter-utgåvorna av Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server Insider Preview Builds och Azure Edition of Windows Server 2022.

Du kan distribuera Lagringsdirigering på ett kluster med fysiska servrar eller på gästkluster för virtuella datorer (VM). Om du distribuerar den på ett hyperkonvergerat kluster med fysiska servrar rekommenderar vi att du använder Azure Stack HCI-servrar. Information om hur du distribuerar Lagringsdirigering som en del av Azure Stack HCI finns i Distribuera operativsystemet Azure Stack HCI.

Distribution av Lagringsdirigering på vm-gästkluster ger virtuell delad lagring över en uppsättning virtuella datorer ovanpå ett privat eller offentligt moln. I produktionsmiljöer stöds den här distributionen endast i Windows Server. Information om hur du distribuerar Lagringsdirigering på vm-gästkluster i Windows Server finns i Använda Lagringsdirigering i virtuella gästdatorkluster.

Endast i test- och utvärderingssyfte kan du distribuera Lagringsdirigering på vm-gästkluster i Azure Stack HCI-testmiljöer. Information om hur du distribuerar den i Azure Stack HCI-testmiljöer finns i Självstudie: Skapa ett VM-baserat labb för Azure Stack HCI.

Så här fungerar det

Lagringsdirigering använder många av funktionerna i Windows Server, till exempel redundansklustring, filsystemet Klusterdelade volymer (CSV), SMB (Server Message Block) 3 och Lagringsutrymmen. Den introducerar också en ny teknik som kallas Software Storage Bus.

Lagringsdirigering skapar en programvarudefinierad lagringslösning genom att kombinera interna lagringsenheter på ett kluster av branschstandardservrar. Du börjar med att ansluta dina servrar till interna lagringsenheter via Ethernet för att bilda ett kluster – ingen särskild kabel eller lagringsinfrastruktur krävs. När du aktiverar Lagringsdirigering i det här klustret kombineras lagringsenheterna från var och en av dessa servrar till en programvarudefinierad pool med praktiskt taget delad lagring.

Sedan skapar du volymer från den lagringspoolen där du kan lagra dina data. Dessa volymer kör CSV-filsystemet. Det innebär att dessa volymer för varje server ser ut och fungerar som om de monteras lokalt. Med inbyggd feltolerans i dessa volymer förblir dina data online och tillgängliga även om en enhet misslyckas eller om hela noden kopplas från.

I dessa volymer kan du placera dina filer, till exempel .vhd och .vhdx för virtuella datorer. Du kan använda klustret som kör Lagringsdirigering som:

Skala ut filservern (SoFS) genom att exponera volymerna över nätverket som SMB3-filresurser.
Hyperkonvergerat system genom att aktivera Hyper-V i klustret och placera dina virtuella datorer direkt ovanpå volymerna.

I följande avsnitt beskrivs funktionerna och komponenterna i en Lagringsdirigering stack.

Maskinvara för nätverk. Lagringsdirigering använder SMB3, inklusive SMB Direct och SMB Multichannel, över Ethernet för kommunikationen mellan servrar. Vi rekommenderar starkt att du använder 10+ GbE med fjärrdirigeringsåtkomst (RDMA), antingen iWARP eller RoCE.

Lagringsmaskinvara. Lagringsdirigering kräver 2 och upp till 16 Microsoft-godkända servrar med direktanslutna SATA-, SAS-, NVMe- eller beständiga minnesenheter som är fysiskt anslutna till bara en server vardera. Varje server måste ha minst två solid state-enheter och minst fyra enheter till. SATA- och SAS-enheter ska finnas bakom ett värdbusskort (HBA) och en SAS-expanderare.

Redundansklustring. Lagringsdirigering använder den inbyggda klustringsfunktionen i Azure Stack HCI och Windows Server för att ansluta servrarna.

Programvarans lagringsbuss. Software Storage Bus sträcker sig över klustret och upprättar en programvarudefinierad lagringsinfrastruktur där alla servrar kan se alla varandras lokala enheter. Man kan se det som att det ersätter kostsamma och begränsande Fibre Channel- eller delade SAS-kablage.

Cache för lagringsbusslager. Software Storage Bus binder dynamiskt de snabbaste enheterna som finns (till exempel SSD) till långsammare enheter (till exempel HDD: er) för att tillhandahålla läs-/skrivcachelagring på serversidan som påskyndar I/O och ökar dataflödet.

Lagringspool. Samlingen av enheter som utgör grunden för Lagringsutrymmen kallas lagringspoolen. Den skapas automatiskt och alla berättigade enheter identifieras och läggs till automatiskt. Vi rekommenderar starkt att du använder en pool per kluster med standardinställningarna. Mer information om lagringspoolen finns i bloggen Djupdykning i lagringspoolen .

Lagringsutrymmen. Lagringsutrymmen ger feltolerans mot "virtuella diskar" med spegling, raderingskodning eller både och. Du kan tänka på det som distribuerad, programvarudefinierad RAID som använder enheterna i poolen. I Lagringsdirigering har dessa virtuella diskar vanligtvis återhämtning till två samtidiga enhets- eller serverfel (till exempel trevägsspegling, med varje datakopiering på en annan server) – även om feltolerans för chassi och rack också är tillgängligt.

ReFS (Resilient File System). ReFS är ett förstklassigt filsystem som är specialbyggt för virtualisering. Den innehåller dramatiska accelerationer för .vhdx-filåtgärder, till exempel sammanslagning av skapande, expansion och kontrollpunkt samt inbyggda kontrollsummor för att identifiera och korrigera bitfel. Den introducerar även realtidsnivåer som roterar data mellan "frekventa" och "kalla" lagringsnivåer i realtid, baserat på användning.

Klusterdelade volymer. CSV-filsystemet förenar alla ReFS-volymer till ett enda namnområde som är tillgängligt via valfri server. På varje server ser varje volym ut och fungerar som om den är monterad lokalt.

Skalbar filserver. Det här sista lagret är bara nödvändigt i konvergerade distributioner. Den ger fjärrfilåtkomst med hjälp av SMB3-åtkomstprotokollet till klienter, till exempel ett annat kluster som kör Hyper-V, via nätverket, och omvandlar effektivt Lagringsdirigering till nätverksansluten lagring (NAS).

Viktiga fördelar

Lagringsdirigering erbjuder följande viktiga fördelar:

Bild	Description
	Enkelhet. Gå från branschstandardservrar som kör Windows Server eller Azure Stack HCI till ditt första Lagringsdirigering kluster på under 15 minuter. För System Center-användare är distributionen bara en kryssruta.
	Höga prestanda. Oavsett om det är helt flash eller hybrid kan Lagringsdirigering överskrida 13,7 miljoner IOPS per server. Den hypervisor-inbäddade arkitekturen i Lagringsdirigering ger konsekvent, låg svarstid, inbyggd läs-/skrivcache och stöd för avancerade NVMe-enheter som monterats direkt på PCIe-bussen.
	Feltolerans. Inbyggd återhämtning hanterar enhets-, server- eller komponentfel med kontinuerlig tillgänglighet. Större distributioner kan också konfigureras för feltolerans för chassi och rack. När maskinvaran inte fungerar kan du bara byta ut den. Programvaran lagar sig själv och inga komplicerade hanteringsåtgärder krävs.
	Resurseffektivitet. Raderingskodning ger upp till 2,4 gånger större lagringseffektivitet, med unika innovationer, till exempel lokala återuppbyggnadskoder och ReFS-realtidsnivåer för att utöka dessa vinster till hårddiskar och blandade varma eller kalla arbetsbelastningar, samtidigt som processorförbrukningen minimeras för att ge resurser tillbaka till den plats där de behövs mest – till de virtuella datorerna.
	Hanterbarhet. Använd QoS-kontroller för lagring för att hålla upptagna virtuella datorer i schack med lägsta och högsta IOPS-gränser per virtuell dator. Hälsotjänsten tillhandahåller kontinuerlig inbyggd övervakning och aviseringar. Nya API:er gör det enkelt att samla in omfattande prestanda- och kapacitetsmått för hela klustret.
	Skalbarhet. Gå upp till 16 servrar och över 400 enheter för upp till 4 petabyte (4 000 terabyte) lagringsutrymme per kluster. Om du vill skala ut lägger du till fler enheter eller lägger till fler servrar. Lagringsdirigering registrerar automatiskt nya enheter och börjar använda dem. Lagringseffektivitet och förbättrad beräkning av prestanda vid skalning.

När du ska använda detta

Lagringsdirigering är en kärnteknik för Azure Stack HCI och Windows Server. Den är en perfekt nätverkslagringslösning när du vill:

Skala upp eller skala ut din nätverkslagringskapacitet. Du kan lägga till fler enheter eller lägga till fler servrar för att utöka nätverkslagringskapaciteten, och ändå hålla dina data skyddade och tillgängliga. Om en enhet i lagringspoolen misslyckas eller om hela noden kopplas från förblir alla data online och tillgängliga.
Dela samma uppsättning data från olika platser på samma gång. Lagringspoolen som Lagringsdirigering skapar ser ut och fungerar som en nätverksresurs. Dina nätverksanvändare kan komma åt lagrade data när som helst från valfri plats, utan att bekymra sig om den fysiska platsen för deras lagrade data.
Använd en blandning av lagringsmedia. Med Lagringsdirigering kan du kombinera olika typer av lagringsmedier i serverklustret för att bilda den programvarudefinierade lagringspoolen. Programvaran bestämmer automatiskt vilka media som ska användas baserat på data – aktiva data på snabbare media och andra data som används sällan på långsammare media.

Distributionsalternativ

Lagringsdirigering stöder följande två distributionsalternativ:

Hyperkonvergerad
Konvergerade

Anteckning

Azure Stack HCI stöder endast hyperkonvergerad distribution.

Hyperkonvergerad distribution

I en hyperkonvergerad distribution använder du ett enda kluster för både beräkning och lagring. Det hyperkonvergerade distributionsalternativet kör virtuella Hyper-V-datorer eller SQL Server databaser direkt på de servrar som tillhandahåller lagringen – och lagrar sina filer på de lokala volymerna. Detta eliminerar behovet av att konfigurera åtkomst och behörigheter för filservern, vilket i sin tur minskar maskinvarukostnaderna för små till medelstora företags- och fjärrdistributioner eller distributioner på avdelningskontor. Information om hur du distribuerar Lagringsdirigering på Windows Server finns i Distribuera Lagringsdirigering på Windows Server. Information om hur du distribuerar Lagringsdirigering som en del av Azure Stack HCI finns i Vad är distributionsprocessen för Azure Stack HCI?

Konvergerad distribution

I en konvergerad distribution använder du separata kluster för lagring och beräkning. Det konvergerade distributionsalternativet, även kallat "disaggregerat", lagrar en skalbar filserver (SoFS) ovanpå Lagringsdirigering för att tillhandahålla nätverksansluten lagring över SMB3-filresurser. Detta möjliggör skalning av beräkning och arbetsbelastning oberoende av lagringsklustret, vilket är viktigt för storskaliga distributioner som Hyper-V IaaS (infrastruktur som en tjänst) för tjänsteleverantörer och företag.

Hantera och övervaka

Du kan använda följande verktyg för att hantera och övervaka Lagringsdirigering:

Name	Grafisk eller kommandorad?	Betald eller inkluderad?
Windows Admin Center	Grafisk	Ingår
Serverhanteraren & Klusterhanteraren för växling vid fel	Grafisk	Ingår
Windows PowerShell	Kommandorad	Ingår
System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) & Operations Manager	Grafisk	Betald

Video

Lagringsdirigering översikt (5 minuter)

Lagringsdirigering på Microsoft Ignite 2018 (1 timme)

Lagringsdirigering på Microsoft Ignite 2017 (1 timme)

Lagringsdirigering lanseringsevenemang på Microsoft Ignite 2016 (1 timme)

Kundberättelser

Det finns över 10 000 kluster över hela världen som kör Lagringsdirigering. Organisationer av alla storlekar, från små företag som bara distribuerar två noder till stora företag och myndigheter som distribuerar hundratals noder, är beroende av Lagringsdirigering för sina kritiska program och infrastruktur.

Besök Microsoft.com/HCI för att läsa deras berättelser.