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Übersicht über Dateiserver mit horizontaler Skalierung für Anwendungsdaten

Der Dateiserver mit horizontaler Skalierung dient zum Bereitstellen von Dateifreigaben mit horizontaler Skalierung, die fortlaufend als dateibasierter Serveranwendungsspeicher verfügbar sind. Dateifreigaben mit horizontaler Skalierung ermöglichen das Freigeben eines Ordners aus mehreren Knoten des gleichen Clusters. Der Schwerpunkt dieses Szenarios ist die Planung und Bereitstellung eines Dateiservers mit horizontaler Skalierung.

Sie können mithilfe einer der folgenden Methoden einen gruppierten Dateiserver bereitstellen und konfigurieren:

  • Scale-Out Dateiserver für Anwendungsdaten: Dieses Feature für gruppierte Dateiserver wurde in Windows Server 2012 eingeführt. Sie können Serveranwendungsdaten wie Hyper-V Dateien virtueller Maschinen auf Dateifreigaben speichern und dabei ein ähnliches Maß an Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Verwaltbarkeit und hohe Leistungsfähigkeit erzielen, wie Sie es von einem Speichernetzwerk erwarten würden. Alle Dateifreigaben sind auf allen Knoten gleichzeitig online. Die dieser Art von gruppiertem Dateiserver zugeordneten Dateifreigaben werden als Dateifreigaben mit horizontaler Skalierung bezeichnet. Dies wird mitunter als Aktiv/Aktiv bezeichnet. Dies ist der empfohlene Dateiservertyp beim Bereitstellen von entweder Hyper-V über Server Message Block (SMB) oder Microsoft SQL Server über SMB.

  • Dateiserver für die allgemeine Verwendung: Dies ist die Fortsetzung des gruppierten Dateiservers, der seit der Einführung von Failoverclustering in Windows Server unterstützt wird. Diese Art von gruppiertem Dateiserver (und damit alle dem gruppierten Dateiserver zugeordneten Dateifreigaben) ist jeweils auf einem Knoten online. Dies wird mitunter als Aktiv/Passiv oder zweifach aktiv bezeichnet. Die dieser Art von gruppiertem Dateiserver zugeordneten Dateifreigaben werden als gruppierte Dateifreigaben bezeichnet. Dies ist der empfohlenen Dateiservertyp bei der Bereitstellung von Information-Worker-Szenarien.

Beschreibung des Szenarios

Mithilfe von Dateifreigaben mit horizontaler Skalierung können Sie denselben Ordner auf mehreren Knoten eines Clusters freigeben. Wenn Sie über einen Servercluster mit vier Knoten verfügen, der SMB-Scale-Out verwendet, einschließlich eines Geräts mit Windows Server 2012 R2 (oder Windows Server 2012), können Sie von einem der vier Knoten aus auf Dateifreigaben zugreifen. Dies wird mit neuen Windows Server-Features für das Failoverclustering und Funktionen des Windows-Dateiserverprotokolls SMB 3.0 erreicht. Dateiserveradministratoren können Dateifreigaben mit horizontaler Skalierung und fortlaufend verfügbare Dateidienste für Serveranwendungen bereitstellen und auf höheren Bedarf reagieren, indem sie schnell weitere Server online schalten. All dies kann in einer Produktionsumgebung erfolgen und für die Serveranwendung transparent sein.

Zu den wichtigsten Vorteilen, die von Scale-Out Dateiserver bereitgestellt werden, gehören:

  • Active-Active Dateifreigaben: Alle Clusterknoten können SMB-Clientanforderungen akzeptieren und bedienen. Da auf den Inhalt der Dateifreigaben über alle Clusterknoten gleichzeitig zugegriffen werden kann, ermöglichen Cluster und Clients mit SMB 3.0 gemeinsam transparentes Failover auf alternative Clusterknoten bei geplanten Wartungsarbeiten und bei nicht geplanten Fehlern mit Dienstunterbrechung.

  • Erhöhte Bandbreite: Die maximale Freigabebandbreite ist die Gesamtbandbreite aller Dateiserverclusterknoten. Im Gegensatz zu vorherigen Versionen von Windows Server wird die Gesamtbandbreite nicht mehr durch die Bandbreite eines einzelnen Clusterknotens begrenzt, sondern durch die Möglichkeiten des unterstützenden Speichersystems. Sie können die Gesamtbandbreite erhöhen, indem Sie Knoten hinzufügen.

  • CHKDSK ohne Ausfallzeiten: CHKDSK in Windows Server 2012 wurde verbessert, um die Zeit, die ein Dateisystem für Reparaturen offline ist, erheblich zu verkürzen. Mit den freigegebenen Clustervolumes (Clustered Shared Volumes, CSVs) wird dies noch weiter verbessert, da die Offlinephase ganz entfällt. In einem CSV-Dateisystem (CSVFS) kann CHKDSK verwendet werden, ohne dass sich Auswirkungen auf Anwendungen mit geöffneten Handles im Dateisystem ergeben.

  • Cache für freigegebene Clustervolumes: Für freigegebene Clustervolumes in Windows Server 2012 wird Unterstützung für einen Lesecache eingeführt. Dadurch kann die Leistung in bestimmten Szenarien deutlich verbessert werden, beispielsweise für Virtual Desktop-Infrastrukturen (VDI).

  • Einfachere Verwaltung: Dateiserver mit horizontaler Skalierung ermöglichen Ihnen die Erstellung von Dateiservern mit horizontaler Skalierung und das Hinzufügen des benötigten freigegebenen Clustervolumes und der Dateifreigaben. Es ist nicht mehr erforderlich, mehrere Clusterdateiserver mit jeweils separaten Clusterdatenträgern zu erstellen und dann Platzierungsrichtlinien zu entwickeln, um die Aktivität auf jedem Clusterknoten sicherzustellen.

  • Automatische Neubalancierung von Scale-Out File Server-Clients: In Windows Server 2012 R2 verbessert die automatische Neubalancierung die Skalierbarkeit und Verwaltbarkeit für Scale-Out-Dateiserver. SMB-Clientverbindungen werden pro Dateifreigabe (statt pro Server) nachverfolgt, und die Clients werden zu dem Clusterknoten umgeleitet, der den besten Zugriff auf das von der Dateifreigabe genutzte Volume hat. Dadurch wird die Effizienz gesteigert, da der Umleitungsdatenverkehr zwischen Dateiserverknoten verringert wird. Clients werden nach der Anfangsverbindung und bei einer Neukonfiguration des Clusterspeichers umgeleitet.

Inhalt dieses Szenarios

Die folgenden Artikel enthalten hilfreiche Informationen zur Bereitstellung eines Dateiservers mit horizontaler Skalierung:

Anwendungsbereiche eines Dateiservers mit horizontaler Skalierung

Sie sollten Scale-Out Dateiserver nicht verwenden, wenn Ihre Workload eine hohe Anzahl von Metadatenvorgängen generiert, z. B. Das Öffnen von Dateien, das Schließen von Dateien, das Erstellen neuer Dateien oder das Umbenennen vorhandener Dateien. Ein typischer Information-Worker generiert mehrere Metadatenvorgänge. Sie sollten einen Scale-Out Dateiserver verwenden, wenn Sie Skalierbarkeit und Einfachheit benötigen, und wenn Ihre Anforderungen den technologien entsprechen, die von Scale-Out File Server unterstützt werden.

In der folgenden Tabelle sind die neuen Funktionen in SMB 3.0, die gängigen Windows-Dateisysteme, Datenverwaltungstechnologien für Dateiserver und übliche Arbeitsauslastungen aufgeführt. Sie können sehen, ob die Technologie mit horizontaler Skalierung unterstützt wird oder ein herkömmlicher gruppierter Dateiserver (auch bekannt als ein Dateiserver zur allgemeinen Verwendung) erforderlich ist.

Technologiebereich Feature Allgemeine Verwendung des Dateiserverclusters Dateiserver mit horizontaler Skalierung
Anwendungen Hyper-V Nicht empfohlen Ja
Anwendungen Microsoft SQL Server Nicht empfohlen Ja
Dateiverwaltung BranchCache Ja Nein
Dateiverwaltung Datendeduplizierung (WindowsServer 2012) Ja Nein
Dateiverwaltung Datendeduplizierung (Windows Server 2012 R2) Ja Ja (nur VDI)
Dateiverwaltung DFS-Namespace (DFSN) – Zielserver für Ordner Ja Ja
Dateiverwaltung DFS-Namespace (DFSN) – Stammserverstamm Ja Nein
Dateiverwaltung DFS-Replikation (DFSR) Ja Nein
Dateiverwaltung Dynamische Zugriffssteuerung (anspruchsbasierter Zugriff) Ja Nein
Dateiverwaltung Dateiklassifizierungsinfrastruktur Ja Nein
Dateiverwaltung Ressourcen-Manager für Dateiserver (Bildschirme und Kontingente) Ja Nein
Dateiverwaltung Ordnerumleitung Ja Nicht empfohlen
Dateiverwaltung Basisverzeichnisse Ja Nicht empfohlen
Dateiverwaltung Offlinedateien (clientseitiges Zwischenspeichern) Ja Nicht empfohlen
Dateiverwaltung Roamingbenutzerprofile Ja Nicht empfohlen
Dateiverwaltung Arbeitsordner Ja Nein
Dateisystem Dateisystem des freigegebenen Clustervolumes (CSV) Nicht verfügbar Ja
Dateisystem NTFS Ja Nicht verfügbar
Dateisystem Resilient File System (ReFS) Empfohlen mit Direkte Speicherplätze Empfohlen mit Direkte Speicherplätze
NFS NFS-Server Ja Nein
SMB Fortlaufende Verfügbarkeit von SMB1 Ja Ja

1Fortlaufende SMB-Loopback-Verfügbarkeit (Continuous Availability, CA) in hyperkonvergenten Konfigurationen ist in Windows Server 2019 verfügbar. Weitere Informationen finden Sie unter Bereitstellen eines Clustersatzes.

Hinweis

Im Folgenden werden zahlreiche Schreibvorgänge generiert, die beim Verwenden kontinuierlich verfügbarer Dateifreigaben sofort in den Datenträger (ohne Pufferung) committet werden müssen. Im Vergleich zu universellen Dateifreigaben kann diese Anforderung die Leistung verringern:

  • Ordnerumleitung
  • Offlinedateien
  • Roamingbenutzerprofile
  • Basisverzeichnisse

Fortlaufend verfügbare Dateifreigaben sind zudem nicht mit dem Ressourcen-Manager für Dateiserver und PCs unter Windows XP kompatibel. Wenn ein Benutzer den Zugriff auf eine Freigabe verloren hat, wechseln Offlinedateien möglicherweise 3–6 Minuten lang nicht in den Offlinemodus.

Praktische Anwendung

Dateiserver mit horizontaler Skalierung eignen sich ideal für die Speicherung von Serveranwendungen. Im Folgenden sind einige Beispiele für Serveranwendungen aufgeführt, die ihre Daten in einer Dateifreigabe mit horizontaler Skalierung speichern können:

  • Der IIS-Webserver (Internetinformationsdienste) kann Konfigurationen und Daten für Websites in einer Dateifreigabe mit horizontaler Skalierung speichern. Weitere Informationen finden Sie unter Freigegebene Konfiguration.
  • Hyper-V kann Konfigurationen und aktive virtuelle Datenträger in einer Dateifreigabe mit horizontaler Skalierung speichern. Weitere Informationen finden Sie unter Bereitstellen von Hyper-V über SMB.
  • SQL Server kann aktive Datenbankdateien in einer Dateifreigabe mit horizontaler Skalierung speichern. Weitere Informationen finden Sie unter Installieren von SQL Server mit SMB-Dateifreigabe als Speicheroption.
  • Virtual Machine Manager (VMM) kann eine Bibliotheksfreigabe (mit Vorlagen für virtuelle Computer und zugehörigen Dateien) in einer Dateifreigabe mit horizontaler Skalierung speichern. Allerdings darf der Bibliotheksserver kein Dateiserver mit horizontaler Skalierung sein. Es muss sich um einen eigenständigen Server oder um einen Failovercluster handeln, der nicht die Clusterrolle „Dateiserver mit horizontaler Skalierung“ verwendet.

Wenn Sie eine Dateifreigabe mit horizontaler Skalierung als Bibliotheksfreigabe verwenden, können Sie nur Technologien nutzen, die mit dem Dateiserver mit horizontaler Skalierung kompatibel sind. Sie können beispielsweise nicht die DFS-Replikation (Distributed File System) verwenden, um eine Bibliotheksfreigabe zu replizieren, die in einer Dateifreigabe mit horizontaler Skalierung gehostet wird. Es ist auch wichtig, dass für den Dateiserver mit horizontaler Skalierung die neuesten Softwareupdates installiert sind.

Zum Verwenden einer Dateifreigabe mit horizontaler Skalierung fügen Sie zunächst einen Bibliotheksserver (wahrscheinlich einen virtuellen Computer) mit einer lokalen Freigabe bzw. ohne Freigaben hinzu. Wenn Sie eine Bibliotheksfreigabe hinzufügen, wählen Sie eine Dateifreigabe, die auf einem Dateiserver mit horizontaler Skalierung gehostet wird. Der Virtual Machine Manager (VMM) sollte diese Freigabe verwalten und sie ausschließlich für den Bibliotheksserver erstellen.

Stellen Sie außerdem sicher, dass auf dem Dateiserver mit horizontaler Skalierung die neuesten Updates installiert werden. Weitere Informationen zum Hinzufügen von VMM-Bibliothekservern und Bibliotheksfreigaben finden Sie unter Hinzufügen von Profilen zur VMM-Bibliothek. Eine Liste der derzeit verfügbaren Hotfixes für Datei- und Speicherdienste finden Sie im Microsoft Knowledge Base-Artikel 2899011.

Hinweis

Einige Benutzer, wie z. B. Information-Worker, haben Arbeitsauslastungen, die eine größere Auswirkung auf die Leistung haben. Vorgänge wie das Öffnen und Schließen von Dateien, das Erstellen neuer Dateien und das Umbenennen vorhandener Dateien haben Auswirkungen auf die Leistung, wenn sie durch mehrere Benutzer erfolgen. Wenn eine Dateifreigabe mit fortlaufender Verfügbarkeit aktiviert ist, bietet diese Datenintegrität, wirkt sich aber auch auf die allgemeine Leistung aus. Die kontinuierliche Verfügbarkeit erfordert, dass Daten auf den Datenträger geschrieben werden, um die Integrität sicherzustellen, wenn ein Fehler eines Clusterknotens in einem Scale-Out Dateiserver auftritt. Daher kann ein Benutzer, der mehrere große Dateien auf einen Dateiserver kopiert, eine langsamere Leistung bei der kontinuierlich verfügbaren Dateifreigabe erwarten.

In diesem Szenario enthaltene Features

In der folgenden Tabelle werden die Features dieses Szenarios und die Art der bereitgestellten Unterstützung aufgeführt.

Feature Wie dieses Szenario unterstützt wird
Failoverclustering Durch Failovercluster wurde Windows Server 2012 um die folgenden Features ergänzt, die Dateiserver mit horizontaler Skalierung unterstützen: verteilter Netzwerkname, Ressourcentyp „Dateiserver mit horizontaler Skalierung“, freigegebene Clustervolumes (Cluster Shared Volumes, CSV) und die Hochverfügbarkeitsrolle „Dateiserver mit horizontaler Skalierung“. Weitere Informationen zu diesen Features finden Sie unter Neuerungen im Failover-Clustering in Windows Server.
Server Message Block SMB 3.0 hat die folgenden Features in Windows Server hinzugefügt, um Scale-Out Dateiserver, SMB Transparent Failover, SMB Multichannel und SMB Direct zu unterstützen. Weitere Informationen zu neuen und geänderten Funktionen für SMB finden Sie unter Übersicht über die Dateifreigabe mithilfe des SMB 3-Protokolls in Windows Server.

Siehe auch