介绍容错和存储效率选项

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在为 Azure Stack HCI 部署选择最佳卷配置之前,首先需要探索 Azure Stack HCI 中提供的容错选项。 这些选项中的每一个都对复原能力有直接影响,但也会影响容量和性能。

介绍镜像

双向镜像为分布在不同群集节点上的驱动器中的所有数据保留两个副本。 其存储效率为 50%。 具有双向镜像的卷一次可以承受一个硬件故障(一个服务器或驱动器)。

如果一个群集中有三个节点,则可以实现三向镜像。 这可以最大程度地提高容错和性能,但同时也会导致存储效率下降(下降到 33%),因为群集需要为分布在不同群集节点上的驱动器中的所有数据保留三个副本。

介绍奇偶校验

如果有三个或更多个服务器,则可以实现奇偶校验。 奇偶校验使用按位算术提供容错。 简而言之,奇偶校验包括:

  1. 使用写入一组驱动器的数据来执行生成奇偶校验位的计算。
  2. 将生成的奇偶校验位存储在另一组驱动器上。

如果其中之一发生故障,则可以使用奇偶校验位来重新构造第一组驱动器上的数据。

Azure Stack HCI 存储空间支持两种奇偶校验类型:

  • 单一奇偶校验只维护一个按位奇偶校验集,从而将容错限制为一次一个故障。 至少需要三个服务器才能实现单一奇偶校验。

    注意

    三向镜像可为三个服务器提供更高的容错能力,因此通常不建议使用单一奇偶校验。

  • 双重奇偶校验维护两个按位奇偶校验集,实际上提供与三向镜像相同的容错能力,但存储效率更高。

    注意

    至少需要四个服务器才能实现双重奇偶校验。 如果有四个服务器,则其存储效率为 50%。 如果有 7 个服务器,该效率将增加到 66.7%;而如果服务器数量增加到 16 个,该效率将继续上升到 80%。

介绍镜像加速奇偶校验

通过镜像加速奇偶校验,单个存储空间直通卷结合了镜像和奇偶校验。 写入操作发生在卷的已镜像部分,并在稍后以渐进方式自动移动到奇偶校验部分。 这样就可以在更长的时间段内进行计算密集型奇偶校验编码,从而在大型写入到达时加快引入速度并降低资源使用率。

至少需要四个服务器才能实现镜像加速奇偶校验。 镜像加速奇偶校验的存储效率在确定的范围内:介于三向镜像提供的效率 (33%) 与双重奇偶校验的效率之间。 实际效率取决于在创建卷时指定的镜像与奇偶校验部分的比率。

介绍嵌套复原能力

嵌套复原能力是一种仅在双节点群集上可用的创新方法。 它通过首先在两个节点上应用双向镜像,然后使用双向镜像或单一奇偶校验在每个服务器内的不同驱动器之间添加额外的复原能力层,来提高双向镜像的复原能力。 这将提供驱动器级别的复原能力,适用于一个服务器正在重启或不可用的情况。 当使用嵌套双向镜像时,存储效率为 25%。 使用嵌套的镜像加速奇偶校验时,存储效率的范围介于 35% 到 40% 之间,具体取决于每个节点的容量驱动器数量和每个卷的镜像奇偶校验比。