教學課程：在獨立伺服器上啟用具有儲存空間的儲存體匯流排快取

  • 發行項

適用于：Windows Server 2022

獨立伺服器的儲存體匯流排快取可大幅改善讀取和寫入效能，同時維持儲存體效率，並降低營運成本。 這項功能會將較快的媒體（例如 SSD）與較慢的媒體（例如 HDD）系結在一起，以建立階層。 如需詳細資訊，請參閱 瞭解存放集區快取 。 根據預設，只有部分較快的媒體層會保留給快取。

災害復原 快取類型
無 （簡單空間） 讀取和寫入
鏡像加速同位 參閱

如果您的系統不需要復原或具有外部備份，則儲存體匯流排快取同時支援讀取和寫入快取。 針對復原系統，儲存體匯流排快取只會做為讀取快取，而您應該選擇復原檔案系統 （ReFS） 鏡像加速同位 作為磁片區復原能力。 此組合可改善隨機讀取效能，因為資料會從同位層讀取，並在較快的鏡像層上快取。 如果 [布建模式] 設定為 [共用] ，鏡像層也會提供寫入快取功能。

Diagram of storage bus cache read and write paths.

在本教學課程中，您將瞭解：

  • 儲存體匯流排快取是什麼
  • 如何啟用儲存體匯流排快取
  • 在部署後管理快取

必要條件

如果您的環境符合下列所有特性，您應該考慮儲存體匯流排快取

  • 您的伺服器會執行 Windows Server 2022;和
  • 您的伺服器有 2 種媒體/磁片磁碟機類型，其中一種必須是 HDD（例如：SSD+HDD 或 NVMe+HDD）：和
  • 您的伺服器已安裝容錯移轉叢集功能

如果您的環境符合下列任何特性，則無法使用儲存體匯流排快取

  • 您的伺服器執行 Windows Server 2016 或 2019;或
  • 您的伺服器具有所有快閃設定;或
  • 您的伺服器是容錯移轉叢集的成員

注意

此功能需要您的伺服器安裝容錯移轉叢集功能，但您的伺服器不能是容錯移轉叢集的一部分。

功能概觀

本節說明儲存體匯流排快取的每個可設定欄位和適用的值。

Get-StorageBusCache

未啟用時，輸出應該類似下列範例：

ProvisionMode                  : Shared
SharedCachePercent             : 15
CacheMetadataReserveBytes      : 34359738368
CacheModeHDD                   : ReadWrite
CacheModeSSD                   : WriteOnly
CachePageSizeKBytes            : 16
Enabled                        : False

注意

針對一般用途，您應該使用預設設定。 啟用儲存體匯流排快取之前，必須先進行任何變更。

佈建模式

此欄位會判斷快取使用的快取速度較快的媒體層，或只有部分媒體層。 啟用儲存體匯流排快取之後，就無法修改此欄位。 Prvision 模式有兩個選項：

  • 共用 （預設值）：快取只會佔用較快媒體層的一部分。 [共用快取百分比] 欄位可設定確切的百分比。
  • 快取：將大部分較快的媒體層專用於快取，而不是只保留一部分。 如需詳細資訊，請參閱 瞭解存放集區快取 。

共用快取百分比

只有當 [布建模式] 設定為 [共用] 時，才適用此欄位。 預設值為 15%，而且欄位可以從 5% 設定為 90%。 當您使用鏡像加速同位磁片區時，不應該使用超過 50% 的值，因為快取與鏡像層之間必須有平衡。

已啟用

此欄位是指儲存體匯流排快取的狀態，而且可以是 true 或 false。

進階欄位

重要

不建議對這些欄位進行變更。 無法進行啟用儲存體匯流排快取之後的調整。

  • 快取中繼資料保留字節： 保留給儲存空間的磁碟空間量（以位元組為單位）。 只有在布建模式為快取時，才會套用此欄位。

  • 快取模式 HDD： 預設值是允許 HDD 容量裝置快取讀取和寫入。 針對 [簡單空格]，此設定可以設定為 ReadWrite 或 WriteOnly。

  • 快取模式 SSD： 支援所有快閃系統時，此模式適用于日後使用。 預設值是允許 SSD 容量裝置只快取寫入。

  • 快取頁面大小 KBytes： 此欄位可以設定為 8、16（預設值）、32 和 64。

在 PowerShell 中啟用儲存體匯流排快取

本節是逐步指南，說明如何在 PowerShell 中為獨立伺服器啟用儲存體匯流排快取。

  1. 匯入模組。

    Import-Module StorageBusCache

  2. 設定儲存體匯流排快取設定。

    您應該使用預設設定。 如果您這樣做，請略過此步驟以繼續進行預設值。

    重要

    如果需要設定，請在啟用儲存體匯流排快取之前執行此動作。 如需欄位的詳細資料，請參閱功能概觀一節。

  3. 檢查磁片磁碟機狀態。

    Get-PhysicalDisk

    輸出應該類似下圖，其中 Number 資料行會顯示低於 500 的值，而 CanPool 資料行會顯示所有非開機磁片磁碟機的 true。

    Screenshot showing the result from Get-PhysicalDisk before enabling the storage bus cache.

  4. 啟用儲存體匯流排快取。

    Enable-StorageBusCache

    此步驟會：

    • 建立具有所有可用磁片磁碟機的存放集區。
    • 系結快速且緩慢的媒體，並形成快取。
    • 使用預設或自訂設定新增儲存體匯流排快取。

    您可以執行 Get-StoragePool 以查看存放集區的名稱，並 Get-PhysicalDisk 再次查看啟用儲存體匯流排快取的效果。 輸出應該類似下圖。 [數位] 資料行會顯示超過 500 的值，表示儲存匯流排宣告磁片磁碟機。 [CanPool] 資料行現在會顯示所有非開機磁片磁碟機的 False。 ProvisionMode如果在啟用之前將 設定為 [快取]，[使用量] 資料行會顯示為更快速磁片磁碟機的 [日誌]。

    Screenshot showing the results of Get-StoragePool and Get-PhysicalDisk after enabling the storage bus cache.

  5. 檢查儲存體匯流排快取狀態。

    檢查欄位是否正確，且 [已啟用] 欄位現在設定為 true。

    Get-StorageBusCache

    輸出應該類似下列範例：

    ProvisionMode                  : Shared
SharedCachePercent             : 15
CacheMetadataReserveBytes      : 34359738368
CacheModeHDD                   : ReadWrite
CacheModeSSD                   : WriteOnly
CachePageSizeKBytes            : 16
Enabled                        : True

由於儲存體匯流排快取已成功啟用，下一個步驟是建立磁片區。

建立磁碟區

您應該建立的磁片區取決於您要建立該磁片區，不論是否具有復原能力。

具有復原功能的磁片區

下列 PowerShell Cmdlet 會建立 1-TiB 鏡像加速同位磁片區，而 Mirror：Parity 比率為 20：80，這是您應該用於大部分工作負載的設定。 如需詳細資訊，請參閱 鏡像加速同位 。

New-Volume –FriendlyName "TestVolume" -FileSystem ReFS -StoragePoolFriendlyName Storage* -StorageTierFriendlyNames MirrorOnSSD, ParityOnHDD -StorageTierSizes 200GB, 800GB

沒有復原功能的磁片區

下列 PowerShell Cmdlet 會建立 1 TB 的簡單磁片區，無法容許任何磁片失敗。 支援讀取和寫入快取。

New-Volume -FriendlyName "TestVolume" -FileSystem ReFS -StoragePoolFriendlyName Storage* -ResiliencySettingName Simple -Size 1TB

啟用儲存體匯流排快取之後進行變更

執行 Enable-StorageBusCache 之後，無法修改布建模式、共用快取百分比、快取中繼資料保留字節、快取模式 HDD、快取模式 SSD 和快取頁面大小。 實體設定可以進行有限的變更。 如需詳細資訊，請參閱下列常見案例。

新增或取代容量磁片磁碟機 （HDD）

手動新增磁片磁碟機之後，請執行下列 Cmdlet 以完成進入程式。

Update-StorageBusCache

新增或取代快取磁片磁碟機 （NVMes 或 SSD）

沒有 Cmdlet 可解除系結/重新系結現有的系結，並平衡關聯性。 下列步驟會導致現有的讀取快取遺失。

Remove-StorageBusBinding
New-StorageBusBinding

檢查和平衡快取和容量系結

使用下列 Cmdlet 來檢查現有的快取和容量系結。

Get-StorageBusBinding

在下列範例中，第一個資料行會列出容量磁片磁碟機，而第三個數據行會列出它們所系結的快取磁片磁碟機。 請遵循新增或取代快取磁片磁碟機以平衡的指示，因此不會保留現有的快取。

Screenshot showing the output of Get-StorageBusBinding.

儲存體匯流排快取常見問題

本節回答 Windows Server 2022 上儲存體匯流排快取的常見問題。

當伺服器不是容錯移轉叢集的一部分時，為何需要安裝容錯移轉叢集功能？

這項功能是針對獨立伺服器所設計，但建置在儲存匯流排層 （SBL） 快取之上的 儲存空間直接存取。 需要安裝容錯移轉叢集功能，因為需要叢集元件。

儲存體匯流排快取會使用所有快閃設定嗎？

否，此功能僅適用于有兩種媒體類型，其中一種必須是 HDD。 此功能不適用於 RAID、SAN 或快閃系統。

儲存匯流排快取設定如何變更？

請參閱下列範例，瞭解如何將布建模式從共用 （預設值） 變更為快取。 建議使用預設設定，而且應該在啟用儲存體匯流排快取之前進行任何變更。

Set-StorageBusCache -ProvisionMode Cache