本文說明可用的復原選項，並概述每個選項的規模需求、記憶體效率，以及一般優點和取捨。
Overview
儲存空間直接可為您的資料提供容錯能力，通常稱為「韌性」。 其實作與RAID類似，但不同的是分散式部署於伺服器上，並以軟體方式實作。
和RAID一樣，儲存空間可以採取幾種不同的方式，在容錯、儲存效率與計算複雜度之間做出不同的取捨。 這些大致分為兩類：「鏡像」和「同位」，後者有時稱為「清除編碼」。。
Mirroring
鏡像會保留所有數據的多個複本，以提供容錯功能。 這最類似於RAID-1。 如何對資料進行條帶化和放置並非微不足道（請參閱 此部落格 以了解更多信息），但可以說使用鏡像儲存的任何資料都會被寫入多次，這是絕對正確的。 每個副本都會寫入到不同的實體硬體（不同伺服器中的不同磁碟驅動器），這些驅動器假設會各自獨立發生故障。
您可以選擇兩種鏡像類型 – 「雙向」和「三向」。
雙向鏡
雙重鏡像會將所有內容寫入兩個複本。 其儲存效率為 50% – 若要寫入 1 TB 的數據，您至少需要 2 TB 的實體記憶體容量。 同樣地，您至少需要兩個 硬體「容錯網域」，在使用 Storage Spaces Direct 時，這表示需要兩部伺服器。
Warning
如果您有兩台以上的伺服器，我們建議您改用三重鏡像。
三向鏡
三重鏡像會將所有資料寫入三份副本。 其儲存效率為 33.3%， 若要寫入 1 TB 的數據，您至少需要 3 TB 的實體記憶體容量。 同樣地，您需要至少三個硬體故障域－使用直接儲存空間，這表示三部伺服器。
三向鏡像能夠同時安全地容忍至少兩個硬體問題（磁碟驅動器或伺服器）。 例如，如果您在重新啟動一部伺服器時，突然有另一部磁碟驅動器或伺服器故障，所有數據依然會保持安全並持續可存取。
Parity
奇偶校驗編碼通常稱為“糾刪碼”，使用按位算術提供容錯能力，這可能會變得 非常複雜。 這種運作方式比資料鏡像顯得更不明顯，但有許多非常優秀的線上資源（例如這本第三方的《初學者刪除編碼指南》），能幫助您了解其中的概念。 已足夠表示，它可提供更佳的儲存效率，而不會影響容錯能力。
儲存空間提供兩種同位檢查的類型 — “單一”同位檢查和“雙重”同位檢查，後者在更大規模中採用一種稱為“局部重建碼”的先進技術。
Important
我們建議針對大部分的效能敏感工作負載使用鏡像。 若要深入瞭解如何根據您的工作負載平衡效能和容量，請參閱 規劃磁碟區。
單一奇偶校驗
單位元同位只保留一個位元同位符號，僅能容錯一次故障。 它最類似於RAID-5。 若要使用單一奇偶校驗，您需要至少三個硬體容錯網域，以儲存空間直接存取來說，這表示需要三部伺服器。 由於三向鏡像在相同規模上提供更多的容錯，因此不建議使用單一同位。 但是，如果你堅持使用它，它就在那裡，它是完全支援的。
Warning
我們不建議使用單一校驗位，因為它一次只能安全地容忍一個硬體故障：如果您正在重新啟動一台伺服器，而此時另一台硬碟或伺服器突然故障，您將會遇到停機。 如果您只有三部伺服器，建議您使用三向鏡像。 如果您有四個以上，請參閱下一節。
雙奇偶校驗
雙同位實施 Reed-Solomon 糾錯編碼以保持兩個位同位符號，因此提供與三向鏡像相同的容錯能力（同時最多支援兩次故障），同時保持儲存效率。 它最類似於RAID-6。 若要使用雙重同位元，您需要至少四個硬體容錯域 – 也就是說，在儲存空間直接存取中，這表示需要四部伺服器。 在該規模下，記憶體效率為 50% – 若要儲存 2 TB 的數據，您需要 4 TB 的實體儲存容量。
當您擁有更多的硬體故障網域時，雙重奇偶校驗的儲存效率會從 50% 提高到 80%。 例如，當有七部伺服器（使用 Storage Spaces Direct）時，效率躍升至 66.7%——要儲存 4 TB 的資料，您只需要 6 TB 的實體儲存容量。
請參閱 摘要 部分，了解各種規模的雙方和地方重建規範的效率。
本機重建代碼
儲存空間引進了Microsoft研究院開發的先進技術，稱為「區域重建代碼」或 LRC。 大規模情況下，雙重同位配合使用 LRC 來將其編碼和解碼分割成一些較小的群組，從而減少進行寫入操作或從故障中恢復所需的額外負擔。
使用硬碟（HDD）時，群組大小為四個符號：使用固態硬碟 （SSD），群組大小為六個符號。 例如，以下是硬碟驅動器和12個硬體錯誤容許網域（即12台伺服器）的版面配置外觀：共有兩組四個數據符號。 其可達到 72.7% 的儲存效率。
我們推薦這篇由Claus Joergensen撰寫的深入但非常易讀的逐步解說，講述本地重建代碼如何處理各種失敗情況，以及它們為何吸引人。
鏡像加速同位
儲存空間直接（Storage Spaces Direct）中的磁碟區可以兼具鏡像和同位的部分。 先將資料寫入鏡像部分，然後逐漸移至同位部分。 實際上，這會使用鏡像技術來加速糾刪碼。
若要混合三向鏡像和雙重同位，您需要至少四個容錯網域，這表示四部伺服器。
鏡像加速同位的儲存效率介於純鏡像和純同位的選項之間，具體取決於您選擇的比例。
Important
我們建議針對大部分的效能敏感工作負載使用鏡像。 若要深入瞭解如何根據您的工作負載平衡效能和容量，請參閱 規劃磁碟區。
Summary
本節摘要說明儲存空間直接存取中可用的復原類型、使用每種類型的最低規模需求、每個類型可容許的失敗數目，以及對應的儲存效率。
復原類型
| Resiliency | 容錯 | 儲存效率 |
|---|---|---|
| 雙向鏡 | 1 | 50.0% |
| 三向鏡 | 2 | 33.3% |
| 雙奇偶校驗 | 2 | 50.0% - 80.0% |
| Mixed | 2 | 33.3% - 80.0% |
最小規模需求
| Resiliency | 所需的最小容錯網域數目 |
|---|---|
| 雙向鏡 | 2 |
| 三向鏡 | 3 |
| 雙奇偶校驗 | 4 |
| Mixed | 4 |
Tip
除非您使用 機箱或機架容錯，否則容錯域的數量即指伺服器的數量。 只要您符合 Storage Spaces Direct 的最低需求，每部伺服器中的磁碟數量都不會影響您可以使用的復原類型。
混合式部署的雙重同位效率
下表顯示混合式部署的每個級別雙同位和本機重建碼的儲存效率，其中包含硬碟（HDD）和固態硬碟（SSD）。
| 容錯域 | 版面配置 | Efficiency |
|---|---|---|
| 2 | – | – |
| 3 | – | – |
| 4 | 盧比 2+2 | 50.0% |
| 5 | 盧比 2+2 | 50.0% |
| 6 | 盧比 2+2 | 50.0% |
| 7 | 盧比 4+2 | 66.7% |
| 8 | 盧比 4+2 | 66.7% |
| 9 | 盧比 4+2 | 66.7% |
| 10 | 盧比 4+2 | 66.7% |
| 11 | 盧比 4+2 | 66.7% |
| 12 | LRC （8， 2， 1） | 72.7% |
| 13 | LRC （8， 2， 1） | 72.7% |
| 14 | LRC （8， 2， 1） | 72.7% |
| 15 | LRC （8， 2， 1） | 72.7% |
| 16 | LRC （8， 2， 1） | 72.7% |
全快閃陣列部署的雙重同位元效率
下表顯示在全快閃部署中，每個級別的雙重同位碼和本機重建碼的儲存效率，其中僅包含固態硬碟（SSD）。 同位陣列佈局可以使用較大的群組大小，並在全快閃設定中達到更佳的儲存效率。
| 容錯域 | 版面配置 | Efficiency |
|---|---|---|
| 2 | – | – |
| 3 | – | – |
| 4 | 盧比 2+2 | 50.0% |
| 5 | 盧比 2+2 | 50.0% |
| 6 | 盧比 2+2 | 50.0% |
| 7 | 盧比 4+2 | 66.7% |
| 8 | 盧比 4+2 | 66.7% |
| 9 | 盧比 6+2 | 75.0% |
| 10 | 盧比 6+2 | 75.0% |
| 11 | 盧比 6+2 | 75.0% |
| 12 | 盧比 6+2 | 75.0% |
| 13 | 盧比 6+2 | 75.0% |
| 14 | 盧比 6+2 | 75.0% |
| 15 | 盧比 6+2 | 75.0% |
| 16 | LRC （12， 2， 1） | 80.0% |
Examples
除非您只有兩部伺服器，否則建議您使用三向鏡像和/或雙同位，因為它們提供更佳的容錯能力。 具體而言，它們可確保即使兩個容錯網域——在儲存空間直接存取中，這表示有兩部伺服器——同時遭遇故障的影響，所有數據仍能保持安全且持續可用。
保持一切在線的範例
這六個範例顯示了三向鏡像和/或雙奇偶校驗 可以容忍 什麼。
- 1. 一個驅動器丟失（包括緩存驅動器）
- 2. 丟失一台服務器
- 3. 一台伺服器和一個磁碟機遺失
- 4. 兩個驅動器在不同的服務器中丟失
- 5. 超過兩個驅動器丟失，只要最多兩台服務器受到影響
- 6. 兩台伺服器遺失
...在每個情況下，所有磁碟區都會保持在線狀態。 請確保您的叢集維持法定人數。
所有事物皆離線的範例
在其存留期內，儲存空間能承受多次故障，因為在每次故障後，若給予充足時間，它都能恢復到完全復原的狀態。 不過，在任何時刻，最多會有兩個容錯網域能安全地受到故障的影響。 因此，以下是三向鏡像和/或雙奇偶校驗 不能容忍 的範例。
- 7. 驅動器同時在三台或更多服務器中丟失
- 8. 同時丟失三台或更多服務器
Usage
查看 * 建立磁碟區 * 。
後續步驟
如需本文所提及主題的進一步閱讀，請參閱下列內容：