Le novità per lo storage di Windows Server 2012: Database e Virtual Machine su share di rete con SMB 3.0

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06/04/2012

Buon inizio di settimana a tutti. Proseguiamo la nostra analisi sulle novità di Windows Server 2012, in particolare dello storage, e concentriamoci oggi sul protocollo Server Message Block (SMB) 3.0.

Una delle aree di focus del team di sviluppo è stata quella di mettere a disposizione di altri prodotti (ad esempio SQL Server) e di altri workload (ad esempio Hyper-V) la possibilità di sfruttare le share di rete attivate da Windows Server 2012 per consentirne l’utilizzo come storage attivo, grazie a nuove funzionalità relative a performance, alta affidabilità e sicurezza.

La possibilità di sfruttare le share di rete per la memorizzazione dei database utente era già presente ad esempio in SQL Server 2008 R2, e SQL Server 2012 ha aggiunto la possibilità di memorizzare anche i database di sistema in una share di rete. A Build inoltre è stato annunciato che Hyper-V in Windows Server 2012 consente l’esecuzione di VM i cui dischi vhd sono salvati in una share di rete

L’utilizzo di una “comune” share di rete per la memorizzazione di dati così importanti e così sensibili dal punto di vista delle performance e dei tempi di latenza ha richiesto un lavoro di ri-ingegnerizzazione del protocollo SMB, per consentire di garantire affidabilità, performance e sicurezza in ogni scenario, sfruttando in modo più efficiente le CPU multicore, più schede di rete su singolo server, percorsi di rete ridondanti, ottimizzazioni hardware per l’offload del traffico di rete.

Scale-Out File Server (Scale-Out File Server for application data) è una delle novità di Windows Server 2012, una evoluzione del file server “classico” che sfrutta la versione 2.0 dei Cluster Shared Volumes – CSV . Consente di esporre file share ad alta disponibilità con accesso simultaneo ai file tramite direct I/O a tutti i nodi del cluster, e permette di avere un utilizzo ottimale della banda di rete disponibile, un migliore bilanciamento del carico di lavoro, un accesso più performante e più affidabile per le applicazioni come SQL Server che usano la share di rete come storage per i database.

SMB Multichannel è invece una tecnologia che funziona in modo simile al Multipath I/O, ma è pensata per il comune accesso ai file tramite share di rete. Sfruttando questa funzionalità, nel caso esistano path di rete ridondanti tra il fileserver e il client (entrambi con il supporto ad SMB 3.0) è possibile effettuare bandwith aggregation (ottimizzando quindi il throughput) oppure sfruttare i path multipli per fault tolerance, consentendo quindi il proseguimento del traffico di rete anche nel caso in cui uno dei due percorsi di rete non sia più raggiungibile. Inoltre l’SMB Multichannel consente di bilanciare il carico di lavoro sui differenti Core della CPU, garantendo quindi anche tempi di risposta e di elaborazione dei pacchetti più rapidi.

SMB Direct o SMB over Remote Direct Memory Access (RDMA) è un nuovo protocollo al livello del trasporto per SMB che sfrutta le funzionalità delle nuove schede di rete che supportano RDMA (iWARP, InfiniBand, RoCE) e consente di abilitare trasferimenti diretti (tramite DMA – Direct Memory Access) tra server differenti, riducendo al minimo l’utilizzo di CPU e le latenze. Potete leggere i risultati di alcuni test fatti di recente in questo post Demo at Interop shows SMB Direct at 5.8 Gbytes/sec over Mellanox ConnectX-3 network adapters .

SMB Encryption consente di proteggere e cifrare il traffico SMB senza la necessità di eseguire il deployment di IPSec. Può essere configurato solo su di una specifica share di rete o per un intero fileserver, e consente di proteggere il traffico dati durante il passaggio su reti non sicure. Vengono utilizzati l’algoritmo AES-CCM per la cifratura dei dati e AES-CMAC per la firma del traffico ed entrambi possono essere “accelerati” sfruttando le istruzioni native per AES delle moderne CPU.

cmdlet PowerShell per SMB 3.0: così come è avvenuto per altre funzionalità di Windows Server 2012, è stato implementato un set esteso di cmdlet PowerShell per gestire la configurazione e monitorare il funzionamento delle nuove funzionalità di SMB 3.0, cosentendo un accesso rapido agli strumenti di gestione anche tramite script.

Gli approfondimenti possibile su questi temi sono davvero tanti. Vi consiglio di scaricare la Release Candidate di Windows Server 2012 e di iniziare a provare queste nuove funzionalità. Vi ricordo che nel blog trovate anche gli altri articoli relativi a Windows Server 2012 (e allo storage) nella sezione dedicata.

Per approfondire le novità relative ad SMB 3.0 vi segnalo alcuni articoli in Inglese:

Renato F. Giorgini

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