Přehled Prostorů úložiště s přímým přístupem

Článek
11/23/2024

Platí pro: Azure Stack HCI, verze 22H2 a 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016

Důležité

Azure Stack HCI je teď součástí Azure Local. Probíhá přejmenování dokumentace k produktu. Starší verze Azure Stack HCI, například 22H2, ale budou dál odkazovat na Azure Stack HCI a nebudou odrážet změnu názvu. Další informace.

Prostory úložiště s přímým přístupem je funkce Azure Stack HCI a Windows Serveru, která umožňuje clusterovat servery s interním úložištěm do softwarově definovaného řešení úložiště.

Tento článek obsahuje přehled Prostory úložiště s přímým přístupem, jak funguje, kdy ho používat, a jeho klíčové výhody. V tomto článku můžete také prozkoumat videa a příběhy zákazníků z reálného světa, kde najdete další informace o Prostory úložiště s přímým přístupem.

Pokud chcete začít, zkuste Prostory úložiště s přímým přístupem v Microsoft Azure nebo si stáhněte 180denní zkušební kopii Windows Serveru ze zkušebních verzí Windows Serveru. Pokud chcete znát minimální požadavky na hardware pro Prostory úložiště s přímým přístupem ve Windows Serveru a Azure Stack HCI, přečtěte si požadavky na systém pro Windows Server a požadavky na systém pro Azure Stack HCI. Pokud chcete nasadit Prostory úložiště s přímým přístupem jako součást Azure Stack HCI, přečtěte si téma Nasazení operačního systému Azure Stack HCI.

Co je Prostory úložiště s přímým přístupem?

Prostory úložiště s přímým přístupem je softwarově definované řešení úložiště, které umožňuje sdílet prostředky úložiště ve vaší konvergované a hyperkonvergované IT infrastruktuře. Umožňuje kombinovat interní úložné jednotky v clusteru fyzických serverů (2 až 16) do softwarově definovaného fondu úložiště. Tento fond úložiště má kódování mezipaměti, vrstev, odolnosti a mazání napříč sloupci – všechny nakonfigurované a spravované automaticky.

Kapacitu úložiště clusteru můžete škálovat přidáním dalších jednotek nebo přidáním dalších serverů v clusteru. Prostory úložiště s přímým přístupem automaticky nasadí nové jednotky a znovu vyrovná fond úložiště. Také automaticky používá nejrychlejší médium úložiště k poskytování integrované a always-on mezipaměti.

Prostory úložiště s přímým přístupem je základní technologie Azure Stack HCI, verze 21H2 a 20H2. Je také součástí edic Datacenter systémů Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server Insider Preview Builds a Azure Edition systému Windows Server 2022.

Prostory úložiště s přímým přístupem můžete nasadit do clusteru fyzických serverů nebo do clusterů hostů virtuálního počítače. Pokud ho nasazujete do hyperkonvergovaného clusteru fyzických serverů, doporučujeme použít servery Azure Stack HCI. Pokud chcete nasadit Prostory úložiště s přímým přístupem jako součást Azure Stack HCI, přečtěte si téma Nasazení operačního systému Azure Stack HCI.

Nasazení Prostory úložiště s přímým přístupem na clustery hostů virtuálních počítačů poskytuje virtuální sdílené úložiště napříč sadou virtuálních počítačů nad privátním nebo veřejným cloudem. V produkčních prostředích se toto nasazení podporuje jenom ve Windows Serveru. Informace o nasazení Prostory úložiště s přímým přístupem na clustery hostů virtuálních počítačů ve Windows Serveru najdete v tématu Použití Prostory úložiště s přímým přístupem v clusterech hostovaného virtuálního počítače.

Pouze pro účely testování a vyhodnocení můžete nasadit Prostory úložiště s přímým přístupem na clustery hostů virtuálních počítačů v testovacích prostředích Azure Stack HCI. Informace o jeho nasazení v testovacích prostředích Azure Stack HCI najdete v kurzu : Vytvoření testovacího prostředí založeného na virtuálních počítačích pro Azure Stack HCI.

Jak to funguje

Prostory úložiště s přímým přístupem používá mnoho funkcí ve Windows Serveru, jako je clustering s podporou převzetí služeb při selhání, systém souborů sdíleného svazku clusteru (CSV), protokol SMB (Server Message Block) 3 a Prostory úložiště. Zavádí také novou technologii s názvem Softwarová sběrnice úložiště.

Prostory úložiště s přímým přístupem vytvoří softwarově definované řešení úložiště zkombinováním interních úložných jednotek na clusteru serverů se standardními obory. Začnete propojením serverů s interními úložnými jednotkami přes Ethernet, abyste vytvořili cluster – nevyžaduje se žádný speciální kabel ani prostředky infrastruktury úložiště. Když povolíte Prostory úložiště s přímým přístupem v tomto clusteru, zkombinuje jednotky úložiště z každého z těchto serverů do jednoho softwarově definovaného fondu virtuálního sdíleného úložiště.

Potom z tohoto fondu úložiště vytvoříte svazky, do kterých můžete ukládat data. Tyto svazky spouštějí systém souborů CSV. To znamená, že na každý server tyto svazky vypadají a fungují, jako by byly připojené místně. Díky integrované odolnosti proti chybám v těchto svazcích zůstanou vaše data online a přístupná i v případě, že disk selže nebo celý uzel přejde do režimu offline.

Na těchto svazcích můžete umístit soubory, například .vhd a .vhdx pro virtuální počítače. Cluster se spuštěným Prostory úložiště s přímým přístupem můžete použít takto:

Souborový server se škálováním na více systémů (SoFS) zveřejněním svazků přes síť jako sdílené složky SMB3
Hyperkonvergovaný systém povolením Technologie Hyper-V v clusteru a umístěním virtuálních počítačů přímo na svazky.

Následující část popisuje funkce a komponenty zásobníku Prostory úložiště s přímým přístupem.

Síťový hardware. Prostory úložiště s přímým přístupem používají ke komunikaci mezi servery protokol SMB3 přes Ethernet, a to včetně funkcí SMB Direct a SMB Multichannel. Důrazně doporučujeme používat 10 GbE s přímým přístupem do paměti vzdáleného počítače (RDMA), a to buď iWARP, nebo RoCE.

Hardware úložiště. Prostory úložiště s přímým přístupem vyžaduje 2 a až 16 serverů schválených Microsoftem s přímo připojenými SATA, SAS, NVMe nebo trvalými paměťovými jednotkami, které jsou fyzicky připojené jenom k jednomu serveru. Každý server musí mít alespoň dvě jednotky SSD a alespoň čtyři další jednotky. Jednotky SATA a SAS by měly být za hostitelským adaptérem (HBA) a rozšířením SAS.

Clustering s podporou převzetí služeb při selhání. Prostory úložiště s přímým přístupem k připojení serverů používá integrovanou funkci clusteringu Azure Stack HCI a Windows Serveru.

Softwarová sběrnice úložiště. Softwarová sběrnice úložiště zahrnuje cluster a vytváří softwarově definované prostředky infrastruktury úložiště, kde všechny servery vidí všechny ostatní místní jednotky. Můžete si to představit jako nahrazení nákladné a omezující technologie Fibre Channel nebo kabeláže sdíleného SAS.

Mezipaměť vrstev sběrnice úložiště. Softwarová sběrnice úložiště dynamicky spojuje nejrychlejší disky,které jsou přítomné (například SSD) na pomalejší jednotky (například PEVNÉ DISKY), aby se zajistila ukládání do mezipaměti pro čtení a zápis na straně serveru, které zrychluje vstupně-výstupní operace a zvyšuje propustnost.

Fond úložiště. Kolekce jednotek, které tvoří základ Prostory úložiště, se nazývá fond úložiště. Automaticky se vytvoří a všechny oprávněné jednotky se automaticky zjistí a přidají do něj. Důrazně doporučujeme použít jeden fond s výchozím nastavením na každý cluster. Další informace o fondu úložiště najdete v blogovém příspěvku o fondu úložiště.

Prostory úložiště. Prostory úložiště poskytuje odolnost proti chybám vůči "virtuálním diskům" pomocí zrcadlení, kódování mazání nebo obojího. Můžete si to představit jako distribuované, softwarově definované diskové pole RAID používající jednotky v daném fondu. V Prostory úložiště s přímým přístupem mají tyto virtuální disky obvykle odolnost proti dvěma souběžným selháním jednotky nebo serveru (například 3cestné zrcadlení s každou kopií dat na jiném serveru) – i když je k dispozici odolnost skříně a stojanu proti chybám.

Odolný systém souborů (ReFS). Odolný systém souborů (ReFS) je prvním systémem souborů vytvořeným pro účely virtualizace. Zahrnuje výrazné zrychlení operací se soubory .vhdx, jako jsou vytváření, rozšíření a slučování kontrolních bodů a integrované kontrolní součty pro detekci a opravu chyb bitů. Zavádí také vrstvy v reálném čase, které v závislosti na využití obměňují data mezi horkou a studenou úrovní úložiště v reálném čase.

Sdílené svazky clusteru. Systém souborů CSV sjednocuje všechny svazky ReFS do jednoho oboru názvů přístupného prostřednictvím libovolného serveru. Každý svazek na každý server vypadá a funguje jako připojený místně.

Souborový server se škálováním na více systémů. Tato konečná vrstva je nezbytná pouze v konvergovaných nasazeních. Poskytuje vzdálený přístup k souborům pomocí přístupového protokolu SMB3 klientům, jako je například jiný cluster s technologií Hyper-V, přes síť a efektivně mění Prostory úložiště s přímým přístupem na úložiště připojené k síti (NAS).

Klíčové výhody

Prostory úložiště s přímým přístupem nabízí následující klíčové výhody:

Image	Popis
	Jednoduchost. Přejděte ze standardních serverů se systémem Windows Server nebo Azure Stack HCI do prvního Prostory úložiště s přímým přístupem clusteru za méně než 15 minut. Pro uživatele nástroje System Center je nasazení otázkou pouze jednoho zaškrtávacího políčka.
	Vysoký výkon. Bez ohledu na to, jestli je vše flash nebo hybridní, Prostory úložiště s přímým přístupem může překročit 13,7 milionu IOPS na server. Architektura technologie hypervisor embedded Prostory úložiště s přímým přístupem poskytuje konzistentní, nízkou latenci, integrovanou mezipaměť pro čtení a zápis a podporu špičkových jednotek NVMe připojených přímo ke sběrnici PCIe.
	Odolnost proti chybám: Integrovaná odolnost zpracovává poruchy jednotek, serveru nebo komponent se zachováním nepřetržité dostupnosti. Rozsáhlejší nasazení lze také nakonfigurovat pro odolnost skříně nebo stojanu proti chybám. Když dojde k selhání hardwaru, prostě jej vyměňte – software se sám uzdraví a nevyžaduje k tomu žádné složité kroky správy.
	Efektivita zdrojů. Kódování mazání přináší až 2,4× vyšší efektivitu úložiště, s jedinečnými inovacemi, jako jsou kódy místního obnovení a úrovně ReFS v reálném čase, aby se tyto zisky rozšířily na pevné disky a smíšené horké nebo studené úlohy a současně minimalizují spotřebu procesoru, aby se prostředky vrátily tam, kde jsou potřeba nejvíce – virtuálním počítačům.
	Možnosti správy: Pomocí ovládacích prvků kvality služby úložiště můžete udržovat zaneprázdněné virtuální počítače v kontrole s minimálními a maximálními limity IOPS pro jednotlivé virtuální počítače. Služba Health Service poskytuje nepřetržité integrované monitorování a upozorňování. Nová rozhraní API usnadňují shromažďování bohatých metrik výkonu a kapacity pro celý cluster.
	Škálovatelnost: Přejděte až na 16 serverů a více než 400 jednotek, až 4 petabajty (4 000 terabajtů) úložiště na cluster. Pokud chcete škálovat kapacitu, přidejte další jednotky nebo přidejte další servery; Prostory úložiště s přímým přístupem automaticky nasadí nové jednotky a začnou je používat. Jak lze očekávat, ve větším měřítku se efektivita a výkon úložiště zlepší.

Kdy ji použít

Prostory úložiště s přímým přístupem je základní technologie Azure Stack HCI a Windows Serveru. Poskytuje ideální řešení síťového úložiště, pokud chcete:

Vertikálně navyšte nebo navyšte kapacitu síťového úložiště. Můžete přidat další jednotky nebo přidat další servery, abyste rozšířili kapacitu síťového úložiště, a přitom udržovat svá data zabezpečená a přístupná. Pokud jednotka ve fondu úložiště selže nebo celý uzel přejde do režimu offline, všechna data zůstanou online a přístupná.
Nasdílejte stejnou sadu dat z různých umístění současně. Fond úložiště, který Prostory úložiště s přímým přístupem vytváří, vypadá a funguje jako sdílená síťová složka. Uživatelé sítě mají přístup k uloženým datům kdykoli z libovolného umístění, aniž by se museli starat o fyzické umístění uložených dat.
Použijte kombinaci úložných médií. S Prostory úložiště s přímým přístupem můžete kombinovat různé typy médií úložiště v clusteru serverů a vytvořit tak softwarově definovaný fond úložiště. Software se automaticky rozhodne, které médium se má použít na základě dat – aktivní data na rychlejším médiu a jiná zřídka použitá data na pomalejším médiu.

Možnosti nasazení

Prostory úložiště s přímým přístupem podporuje následující dvě možnosti nasazení:

Hyperkonvergované
Konvergoval

Poznámka:

Azure Stack HCI podporuje pouze hyperkonvergované nasazení.

Hyperkonvergované nasazení

V hyperkonvergovaném nasazení použijete jeden cluster pro výpočetní prostředky i úložiště. Možnost hyperkonvergovaného nasazení spouští virtuální počítače Hyper-V nebo databáze SQL Serveru přímo na serverech poskytujících úložiště – ukládá jejich soubory do místních svazků. Tím se eliminuje nutnost konfigurovat přístup k souborovým serverům a oprávnění, což zase snižuje náklady na hardware pro nasazení malých až středních firem a vzdálených poboček. Pokud chcete nasadit Prostory úložiště s přímým přístupem na Windows Serveru, přečtěte si téma Nasazení Prostory úložiště s přímým přístupem na Windows Serveru. Pokud chcete nasadit Prostory úložiště s přímým přístupem jako součást Azure Stack HCI, přečtěte si téma Co je proces nasazení pro Azure Stack HCI?

Konvergované nasazení

V sblíženém nasazení používáte pro úložiště a výpočetní prostředky samostatné clustery. Konvergovaná možnost nasazení, označovaná také jako členěná, vrství vrstvu souborového serveru se škálováním na více systémů (SoFS) na vrcholu Prostory úložiště s přímým přístupem, aby poskytovala úložiště připojené k síti přes sdílené složky SMB3. To umožňuje škálování výpočetních prostředků a úloh nezávisle na clusteru úložiště, což je nezbytné pro rozsáhlejší nasazení, jako je Hyper-V IaaS (infrastruktura jako služba) pro poskytovatele služeb a podniky.

Správa a monitorování

Ke správě a monitorování Prostory úložiště s přímým přístupem můžete použít následující nástroje:

Název	Grafické nebo příkazového řádku?	Zaplacené nebo zahrnuté?
Centrum pro správu Windows	Grafický	Včetně
Správce serveru a Správce clusteru s podporou převzetí služeb při selhání	Grafický	Včetně
Windows PowerShell	Příkazový řádek	Včetně
System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) & Operations Manager	Grafický	Placený

Videa

přehled Prostory úložiště s přímým přístupem (5 minut)

Prostory úložiště s přímým přístupem v Microsoft Ignite 2018 (1 hodina)

Prostory úložiště s přímým přístupem v Microsoft Ignite 2017 (1 hodina)

Prostory úložiště s přímým přístupem zahájení události na konferenci Microsoft Ignite 2016 (1 hodina)

Případové studie

Existuje více než 10 000 clusterů po celém světě, na kterých běží Prostory úložiště s přímým přístupem. Organizace všech velikostí, od malých firem, které nasazují jen dva uzly, až po velké podniky a vlády, které nasazují stovky uzlů, závisí na Prostory úložiště s přímým přístupem pro důležité aplikace a infrastrukturu.

Navštivte Microsoft.com/HCI , kde si můžete přečíst své příběhy.

Sdílet prostřednictvím