Windows Server 中的存储空间直通使你能够使用具有本地存储的行业标准服务器生成高度可用且可缩放的存储解决方案。 在部署之前，请务必确保硬件满足可靠性和性能的最低要求。 本文概述了 Windows Server 中存储空间直通的物理部署和虚拟部署支持的硬件配置、建议的做法和关键注意事项。 使用本指南来帮助规划和验证环境以获得最佳结果。
使用物理硬件，Microsoft建议从合作伙伴那里购买经过验证的硬件/软件解决方案，其中包括部署工具和过程。 这些解决方案是依据我们的参考体系结构设计和汇编的，并且经过了验证，能够确保兼容性和可靠性，因此你可以快速起步和运行。
小窍门
Storage Spaces Direct 也用于 Azure Local，这是我们的操作系统，专为连接到云的超融合部署而设计。 有关特定于 Azure 本地的硬件要求，请参阅 Azure 本地的系统要求。 有关可用的硬件解决方案和大小调整工具，请访问 Azure 本地解决方案网站。
还可以在 Hyper-V 或 Azure 虚拟机中使用存储空间直通，如 在来宾虚拟机群集中使用存储空间直通中所述。
基本要求
系统、组件、设备和驱动程序必须在 Windows Server Catalog 中通过认证，适合你使用的操作系统。 此外，我们建议服务器和网络适配器还具有 Software-Defined 数据中心（SDDC）标准和 /或 Software-Defined 数据中心（SDDC）高级资格（ AQs），如下图所示。 SDDC AQ 认证由 1,000 多个项目组成。
完全配置的群集（服务器、网络和存储）必须按照故障转移群集管理器或 Test-Cluster 中的向导通过所有群集验证测试。
重要
在实现群集节点的情况下，NIC 适配器、驱动程序和固件必须完全匹配才能使 SET 组合正常运行。
服务器要求
下面是最低服务器要求：
- 至少两台服务器，最多 16 台服务器。
- 建议所有服务器都是相同的制造商和型号。
中央处理器
下面是最低 CPU 要求：
- Intel Nehalem 或更新的兼容处理器；或者
- AMD EPYC 或更高版本兼容的处理器。
内存
下面是最低内存要求：
- Windows Server、VM 和其他应用或工作负载的内存；以及
- 每台服务器上的存储空间直通元数据缓存驱动器每 TB 容量需要 4 GB 的 RAM。
靴子
下面是最低启动要求：
- Windows Server 支持的任何启动设备， 现在包括 SATADOM。
- RAID 1 镜像不是必须的，但支持用于启动。
- 建议：最小大小为 200 GB。
网络
存储空间直通要求在节点之间提供可靠的高带宽、低延迟网络连接。
下面是最低网络要求：
对于小型 2-3 节点群集的最小互连：
- 10 Gbps 网络接口卡（NIC）或更快。
- 建议从每个节点建立两个或多个网络连接，以确保冗余和性能。
建议用于高性能、大规模或 4 个以上节点群集部署的互连：
- 支持远程直接内存访问（RDMA）功能的 NIC，其中推荐使用 iWARP 或 RoCE。
- 建议从每个节点建立两个或多个网络连接，以确保冗余和性能。
- 25 Gbps 或更快的 NIC。
有交换机制或无交换机制的节点互连：
- 交换式：必须正确配置网络交换机以处理带宽和网络类型。 如果使用实现 RoCE 协议的 RDMA，则网络设备和交换机配置更为重要。
- 无交换机：节点可以使用直接连接进行互连，避免使用交换机。 每个节点都需要与群集的其他每个节点建立直接连接。
驱动器
存储空间直通适用于以物理方式连接到仅一台服务器的直接连接 SATA、SAS、NVMe 或永久性内存 (PMem) 驱动器。 在选择驱动器时如需更多帮助，请参阅文章选择驱动器和了解和部署永久性内存。
- 支持 SATA、SAS、持久性内存和 NVMe（M.2、U.2 和加载项卡）驱动器。
- 支持 512n、512e 和 4K 原生驱动器。
- 固态硬盘必须提供 断电保护。
- 每个服务器中的驱动器数和类型相同 - 请参阅 驱动器对称注意事项。
- 缓存设备必须大于 32 GB。
- 永久性内存设备用于块存储模式。
- 将永久性内存设备用作缓存设备时，必须使用 NVMe 或 SSD 容量设备（无法使用 HDD）。
- 如果使用 HDD 提供存储容量，则必须使用存储总线缓存。 使用全闪存部署时，不需要存储总线缓存。
- NVMe 驱动程序是 Windows 中包含的Microsoft驱动程序（驱动程序文件名为
stornvme.sys）。 - 建议：容量驱动器数是缓存驱动器数的整个倍数。
- 建议：缓存驱动器应具有较高的写入耐久性：每天至少写入 3 次驱动器（DWPD）或每天写入至少 4 TB（TBW）— 请参考 了解每天驱动器写入数（DWPD）、写入的 TB量（TBW），以及存储空间直扩建议的最小标准。
注释
将所有闪存驱动器用于存储容量时，存储池缓存的优点是有限的。 详细了解存储池缓存。
下面介绍如何为存储空间直通连接驱动器：
- 直接连接的 SATA 驱动器。
- 直接连接的 NVMe 驱动器。
- 包含 SAS 驱动器的 SAS 主机总线适配器 （HBA）。
- 包含 SATA 驱动器的 SAS 主机总线适配器 （HBA）。
- 仅通过 SAS 物理存储设备直接传递的 RAID 控制器卡。
重要
不支持：RAID 控制器卡不支持 SAS 物理存储设备或 SAN（光纤通道、iSCSI、FCoE）存储直通。 主机总线适配器 (HBA) 卡必须为用于存储空间直通的任何存储设备实现简单的直通模式。
驱动器可以是：
- 服务器内部
- 在连接到一台服务器的外部机箱（“JBOD”）中。 槽映射和标识需要 SCSI 机箱服务 (SES)。 每个外接盒都必须提供唯一标识符（唯一 ID）。
重要
不支持：连接到多台服务器或任何形式的多路径 IO (MPIO) 的共享 SAS 机箱，其中的驱动器可通过多条路径访问。
最少驱动器数量（不包括启动驱动器）
所需的最少容量驱动器数量因部署方案而异。 如果计划使用存储池缓存，则每个服务器必须至少有两个缓存设备。
可以在物理服务器群集或虚拟机 (VM) 来宾群集上部署存储空间直通。 可以根据物理或虚拟存储设备的选择，为性能、容量或平衡方案配置存储空间直通设计。 虚拟化部署利用私有或公有云的基础存储性能和复原能力。 部署在 VM 来宾群集上的存储空间直通允许在虚拟环境中使用高可用性解决方案。
以下部分描述了物理和虚拟部署的最低驱动器要求。
物理部署
下表显示了使用 Windows Server 或 Azure Local 进行硬件部署的最小容量驱动器数。
| 驱动器类型（仅限容量） | 所需的最少驱动器数量 (Windows Server) | 所需的最少驱动器数量 (Azure Local) |
|---|---|---|
| 全部为永久性内存（相同型号） | 4 个永久性内存驱动器 | 2 个永久性内存驱动器 |
| 所有 NVMe（同一模型） | 4 个 NVMe | 2 个 NVMe 驱动器 |
| 所有 SSD（同一模型） | 4 个 SSD | 2 个 SSD 驱动器 |
如果使用存储池缓存，则必须为缓存配置至少 2 个驱动器。 下表显示了使用两个或多个节点进行 Windows Server 和 Azure 本地部署所需的最小驱动器数。
| 当前驱动器类型 | 所需的最少驱动器数量 |
|---|---|
| 永久性内存 + NVMe 或 SSD | 2 个永久性内存驱动器 + 4 个 NVMe 或 SSD 驱动器 |
| NVMe + SSD | 2 个 NVMe + 4 个 SSD |
| NVMe + HDD | 2 个 NVMe + 4 个 HDD |
| SSD + HDD | 2 个 SSD + 4 个 HDD |
重要
在单个节点部署中，存储池缓存不能与 Azure 本地配合使用。
虚拟部署
下表按类型显示了虚拟部署（例如 Windows Server 来宾 VM 或 Windows Server Azure Edition）所需的最少驱动器数量。
| 驱动器类型（仅限容量） | 所需的最少驱动器数量 |
|---|---|
| 虚拟硬盘 | 2 |
小窍门
在 Azure Local 或 Windows Server 上运行来宾 VM 时，若要提升这些 VM 的性能，请考虑使用 CSV 内存中读取缓存来缓存未缓冲的读取操作。
如果在虚拟环境中使用存储空间直通，则必须考虑：
- 虚拟磁盘不会受到物理驱动器等故障的影响，但依赖于公有云或私有云的性能和可靠性。
- 建议使用单层低延迟/高性能存储。
- 虚拟磁盘只能用于存储容量。
进一步了解如何在来宾虚拟机群集中部署使用存储空间直连。
最大容量
群集中的服务器数和使用的驱动器类型决定了存储空间直通的最大容量。 下表显示了 Windows Server 2019 或更高版本和 Windows Server 2016 的最大值。
| 最大值 | Windows Server 2019 或更高版本 | Windows Server 2016 |
|---|---|---|
| 每台服务器的原始容量 | 400结核病 | 100 TB |
| 池容量 | 4 PB （4,000 TB） | 1 PB |