规划卷

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熟悉容错选项及其对存储效率的影响后，下一个任务是规划可反映你的 Azure Stack HCI 工作负载要求的最佳卷配置。 这涉及到选择卷的数量及其特征，包括大小、复原类型、预配类型及其文件系统。

Azure Stack HCI 卷介绍

在 Azure Stack HCI 中的存储空间直通的上下文中，通过卷可按在容错性、可伸缩性和性能要求方面达到最佳组合的方式对存储池中的驱动器进行分组。

注意

如下图所示，群集中的所有服务器可同时访问所有存储空间直通卷。 它们是在所有服务器上的 C:\ClusterStorage 文件夹中创建的。

Diagram that shows volumes constituting a layer of abstraction on top of a storage pool accessible via Cluster Shared Volumes (C S V s).

规划存储空间直通卷时，应考虑下面几点：

  • 每个群集的卷数

  • 卷大小

  • 复原类型

  • 分区类型

  • 文件系统

注意

复原类型会严重影响性能和容量特征，并与前两个注意事项密切相关。

选择卷数

要优化存储性能，每台服务器的卷数应为每个群集的服务器数的倍数。 例如，如果有 4 台服务器，则每台服务器有 4 个或 8 个卷时性能将更加一致。 通过这种方式配置，群集可在所有群集节点上均匀分配卷所有权。

注意

每个 Azure Stack HCI 群集的卷总数不得超过 64 个。

选择卷的大小

卷的大小是指其可用容量，即它可存储的数据量。 大小与卷的占用空间不同，后者是它在存储池中占用的总物理存储容量。 占用空间取决于卷的复原类型。 所有群集卷的总共占用空间需要适合存储池。

注意

Azure Stack HCI 群集上的卷大小不得超过 64 太字节 (TB)。

选择复原类型

卷复原能力是帮助保护存储池中的数据免受硬件问题（如驱动器或服务器故障）影响的主要机制。 它还可在服务器维护事件期间实现持续可用性，例如需要重启节点的软件更新。 复原类型的选择与群集节点数相关。

双节点群集的复原能力

如果群集中有两个节点，你可使用双向镜像或嵌套复原。 具有任意数目的节点的群集支持双向镜像。 嵌套复原仅在双节点群集上可用。

注意

嵌套复原可承受两个硬件同时出故障的情况，包括两个驱动器出故障，或者一个服务器和剩余服务器上的一个驱动器出故障。 在双节点群集上运行生产工作负载时，应考虑使用它。

三节点群集的复原能力

如果群集中有三个节点，而你想要最大程度地提高容错和性能，则应使用三向镜像。 具有三向镜像的卷可承受两个（或可能更多）硬件出现故障的情况，这涉及到一个节点和一个驱动器，或者某个剩余节点上的多个驱动器。 同样地，此类卷可承受多个驱动器出现故障的情况，前提是它们不包含三个群集节点之一上的任何驱动器。

注意

如果两个节点同时失败，则存储池将失去其仲裁，并且卷将变得不可访问。

4 个或更多群集节点的复原能力

如果有 4 台或更多台服务器，还可选择实现具有双重奇偶校验或镜像加速奇偶校验的卷。 双重奇偶校验的容错能力与三向镜像相同，但存储效率更好。 这样做的代价是性能，因为奇偶校验编码更耗费计算量，这会导致延迟和 CPU 利用率增加。

为工作负载选择最佳复原能力

下图说明了 Azure Stack HCI 存储空间直通卷在复原能力、容量和性能特征之间的权衡。 将这些存储特征中的某一个最大化通常会对两外两个中的至少一个产生负面影响，从而带来了挑战。 例如，提升复原能力会减少可用容量，尽管得到的性能可能因复原类型而有所不同。

Diagram that shows pyramid shaped graph illustrating the tradeoffs between resiliency, capacity, and performance of Storage Spaces Direct volumes.

应根据预期的工作负载选择复原类型。 下表汇总了哪些工作负载非常适合每种复原类型，以及它们各自的容量效率和性能。

复原类型 容量效率 性能 工作负载
镜像 三向镜像：33%；双向镜像：50% 最佳性能 虚拟化、数据库和其他具有高性能需求的内容
镜像加速奇偶校验 取决于镜像与奇偶校验之间的比例 速度比镜像慢很多，但是双重奇偶校验的两倍。 最适合用于大规模有序写入和读取。 存档和备份，虚拟化桌面基础结构
双重奇偶校验 4 台服务器：50%；16 台服务器：最多 80% 写入时最高输入/输出 (I/O) 延迟和 CPU 使用率。 最适合用于大规模有序写入和读取。 存档和备份，虚拟化桌面基础结构

具有严格延迟要求或执行大量混合随机每秒 I/O 操作数 (IOPS) 的工作负载，例如 Microsoft SQL Server 数据库或对性能比较敏感的 Microsoft Hyper-V 虚拟机 (VM)，应托管在使用镜像的卷上来最大程度地提高性能。 对 I/O 要求较低的工作负载（如文件服务器或虚拟桌面基础结构 (VDI)）可以使用双奇偶校验来提高容量效率。 执行大型顺序写入的工作负载（如备份软件）最适合于镜像加速奇偶校验。 在调整镜像和奇偶校验部分的大小时，请考虑一次发生的写入（例如每日备份）的数目应适合镜像部分。

在精简卷和固定预配卷之间进行选择

固定预配是一种传统方法，用于在创建期间将空间从基础存储池分配到卷。 使用此方法时，可有效地保留磁盘空间供卷独占使用，即使它未主动使用。 这会对存储效率产生负面影响，并增加维护开销。

通过精简预配，可指定所创建的卷的任意大小，以表示其预期使用量和预期增长。 虽然此大小可能大于存储池的可用容量（允许过度预配），但占用空间将小于固定预配所产生的占用空间。

如果无法预测卷增长率，建议进行精简预配。 如果要确保卷的大小不会超过基础存储池中可用的空间，则首选固定预配。

注意

精简预配适用于所有复原设置。

选择文件系统

Azure Stack HCI 使用两种文件系统技术：复原文件系统 (ReFS) 和新技术文件系统 (NTFS)。

ReFS 是两个文件系统的较新版本，但它提供与 NTFS 的向后兼容性。 它还继承了许多 NTFS 功能，包括支持：

  • 访问控制列表 (ACL)

  • 更新序列号 (USN) 日志

  • 更改通知

  • 符号链接、交接点、装入点和重新分析点

  • 卷级快照

  • 通过 BitLocker 驱动器加密进行的卷级加密

  • 卷级重复数据删除

顾名思义，ReFS 的一个主要优点是增强对数据损坏的复原能力和提供联机修正完整性问题的功能。 ReFS 在 Azure Stack HCI 中特别有用，因为它的增强功能会影响虚拟化工作负载和软件定义的存储。 这些增强功能包括：

  • 阻止克隆，这可加快复制操作的速度，从而促进快速、影响较低的 VM 检查点合并操作。

  • 稀疏有效数据长度，这可加快大型文件的初始化，从而大大缩短创建固定 VM 磁盘所需的时间。

  • 镜像加速奇偶校验，可在存储空间直通中提供高性能和容量高效存储。

注意

镜像加速奇偶校验卷需要使用 ReFS。

请考虑为存储空间直通卷使用 ReFS。 如果工作负载需要 ReFS 不支持的任何功能，请使用 NTFS 格式的卷。 其中包括磁盘配额、文件系统压缩、文件系统加密或扩展属性。

注意

NTFS 和 ReFS 卷可在同一个群集中共存。