Stations kiezen voor Azure Stack HCI- en Windows Server-clusters

Artikel
11/23/2024

Van toepassing op: Azure Stack HCI, versies 22H2 en 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019

Belangrijk

Azure Stack HCI maakt nu deel uit van Azure Local. De naam van productdocumentatie wordt nog steeds bijgewerkt. Oudere versies van Azure Stack HCI, bijvoorbeeld 22H2, blijven verwijzen naar Azure Stack HCI en geven de naamwijziging niet weer. Meer informatie.

Dit artikel bevat richtlijnen voor het kiezen van stations om te voldoen aan uw prestatie- en capaciteitsvereisten.

Stationstypen

Opslagruimten Direct werkt de onderliggende opslagvirtualisatietechnologie achter Azure Stack HCI en Windows Server momenteel met vier typen stations:

Type station	Beschrijving
	PMem verwijst naar permanent geheugen, een nieuw type lage latentie, krachtige opslag.
	NVMe (Non-Volatile Memory Express) verwijst naar solid-state drives die rechtstreeks op de PCIe-bus zitten. Veelvoorkomende formulierfactoren zijn 2,5" U.2, PCIe-invoegtoepassingskaart (AIC) en M.2. NVMe biedt hogere IOPS- en IO-doorvoer met lagere latentie dan elk ander type station dat we vandaag ondersteunen, behalve PMem.
	SSD verwijst naar solid-state drives, die verbinding maken via conventionele SATA of SAS.
	HDD verwijst naar roterende, magnetische harde schijfstations, die een enorme opslagcapaciteit bieden.

Notitie

Dit artikel bevat informatie over het kiezen van stationsconfiguraties met NVMe, SSD en HDD. Zie Permanente geheugen begrijpen en implementeren voor meer informatie over PMem.

Notitie

De SBL-cache (Storage Bus Layer) wordt niet ondersteund in de configuratie van één server. Alle configuraties van één opslagtype (bijvoorbeeld all-NVMe of all-SSD) zijn het enige ondersteunde opslagtype voor één server.

Ingebouwde cache

Opslagruimten Direct beschikt over een ingebouwde cache aan de serverzijde. Het is een grote, permanente, realtime lees- en schrijfcache. In implementaties met meerdere typen stations wordt deze automatisch geconfigureerd voor het gebruik van alle stations van het snelste type. De resterende stations worden gebruikt voor capaciteit.

Zie Inzicht in de cache van de opslaggroep voor meer informatie.

Optie 1: prestaties maximaliseren

Als u een voorspelbare en uniforme latentie van submilliseconden wilt realiseren voor willekeurige lees- en schrijfbewerkingen naar gegevens, of om extreem hoge IOPS te bereiken (we hebben meer dan 13 miljoen!) of IO-doorvoer (we hebben meer dan 500 GB per seconde gelezen), moet u 'all-flash' gaan.

U kunt dit op verschillende manieren doen:

Alle NVMe. Het gebruik van alle NVMe biedt niet-overeenkomende prestaties, waaronder de meest voorspelbare lage latentie. Als al uw stations hetzelfde model zijn, is er geen cache. U kunt ook NVMe-modellen met een hoger uithoudingsvermogen en een lager uithoudingsvermogen combineren en de vroegere voor het opslaan van schrijfbewerkingen voor de laatste configureren (hiervoor is configuratie vereist).
NVMe + SSD. Als u NVMe samen met SSD's gebruikt, slaat de NVMe automatisch schrijfbewerkingen in de cache op naar de HD's. Hierdoor kunnen schrijfbewerkingen in cache worden samengevoegd en alleen indien nodig worden gedefaseerd om de slijtage van de SCHIJVEN te verminderen. Dit biedt NVMe-achtige schrijfkenmerken, terwijl leesbewerkingen rechtstreeks vanaf de ook-snelle SSD's worden geleverd.
Alle SSD' s. Net als bij All-NVMe is er geen cache als al uw stations hetzelfde model hebben. Als u modellen met een hoger uithoudingsvermogen en een lager uithoudingsvermogen combineert, kunt u de vroegere zodanig configureren dat schrijfbewerkingen voor de laatste in de cache worden opgeslagen (hiervoor is configuratie vereist).

Notitie

Een voordeel van het gebruik van all-NVMe of all-SSD zonder cache is dat u bruikbare opslagcapaciteit krijgt van elke schijf. Er is geen capaciteit 'besteed' aan caching, wat op kleinere schaal aantrekkelijk kan zijn.

Optie 2: prestaties en capaciteit verdelen

Voor omgevingen met verschillende toepassingen en workloads, sommige met strenge prestatievereisten en andere waarvoor aanzienlijke opslagcapaciteit is vereist, moet u 'hybride' gaan met NVMe- of HDD-caching voor grotere HDD's.

NVMe + HDD. De NVMe-stations versnellen lees- en schrijfbewerkingen door beide in de cache op te cachen. Met leesbewerkingen in de cache kunnen de HDD's zich richten op schrijfbewerkingen. Het opslaan van schrijfbewerkingen in cache absorbeert bursts en zorgt ervoor dat schrijfbewerkingen worden samengevoegd en alleen indien nodig worden gedefaseerd, op een kunstmatig geserialiseerde manier die de IOPS- en IO-doorvoer van HDD's maximaliseert. Dit biedt NVMe-achtige schrijfkenmerken en voor vaak of recent gelezen gegevens, NVMe-achtige leeskenmerken.
SSD + HDD. Net als bij bovenstaande versnelt de SSD's lees- en schrijfbewerkingen door beide in de cache op te plaatsen. Dit biedt SSD-achtige schrijfkenmerken en SSD-achtige leeskenmerken voor vaak of recent gelezen gegevens.

Er is nog een extra, nogal exotische optie: om stations van alle drie de typen te gebruiken.
NVMe + SSD + HDD. Met stations van alle drie de typen, de NVMe-stationscache voor zowel de HDD's als de HDD's. Het beroep is dat u volumes kunt maken op de HDD's en volumes op de HDD's, naast elkaar in hetzelfde cluster, allemaal versneld door NVMe. De eerste zijn precies zoals in een 'all-flash'-implementatie en de laatste zijn precies hetzelfde als in de hierboven beschreven hybride implementaties. Dit is conceptueel gezien net als twee pools, met grotendeels onafhankelijk capaciteitsbeheer, fout- en reparatiecycli, enzovoort.

Belangrijk

We raden u aan de SSD-laag te gebruiken om uw meest prestatiegevoelige workloads op all-flash te plaatsen.

Optie 3: capaciteit maximaliseren

Voor workloads waarvoor grote capaciteit en schrijfbewerkingen nodig zijn, zoals archivering, back-updoelen, datawarehouses of 'koude' opslag, moet u een paar HDD's combineren voor caching met veel grotere HDD's voor capaciteit.

SSD + HDD. Met de SSD's worden lees- en schrijfbewerkingen in de cache opgeslagen, om bursts op te nemen en SSD-achtige schrijfprestaties te bieden, met later geoptimaliseerde defasering naar de HDD's.

Belangrijk

Een configuratie met alleen HDD's wordt niet ondersteund. Het wordt afgeraden om SSD's met lange gebruiksduur op te slaan in de cache van SSD's met een korte gebruiksduur.

Overwegingen bij het aanpassen van de grootte

Cache

Elke server moet ten minste twee cachestations hebben (de minimale vereiste voor redundantie). We raden u aan om van het aantal capaciteitsstations een veelvoud van het aantal cachestations te maken. Als u bijvoorbeeld 4 cachestations hebt, zult u consistentere prestaties ervaren met 8 capaciteitsstations (verhouding 1:2) dan met 7 of 9.

De cache moet worden aangepast aan de werkset van uw toepassingen en werkbelastingen, dat wil gezegd, alle gegevens die ze op elk gewenst moment actief lezen en schrijven. Verder is er geen vereiste voor de cachegrootte. Voor implementaties met HDD's is een eerlijke beginlocatie 10 procent van de capaciteit, bijvoorbeeld als elke server 4 x 4 TB HDD = 16 TB aan capaciteit heeft, dan 2 x 800 GB SSD = 1,6 TB cache per server. Voor all-flash implementaties, met name met zeer hoge uithoudingsvermogen SSD's, kan het redelijk zijn om dichter bij 5 procent van de capaciteit te beginnen, bijvoorbeeld als elke server 24 x 1,2 TB SSD = 28,8 TB capaciteit heeft, dan 2 x 750 GB NVMe = 1,5 TB cache per server. U kunt later altijd cachestations toevoegen of verwijderen om deze aan te passen.

Algemeen

U wordt aangeraden de totale opslagcapaciteit per server te beperken tot ongeveer 400 terabytes (TB). Hoe meer opslagcapaciteit per server, hoe langer de tijd die nodig is om gegevens opnieuw te synchroniseren na downtime of opnieuw opstarten, bijvoorbeeld bij het toepassen van software-updates. De huidige maximale grootte per opslaggroep is 4 petabytes (PB) (4000 TB) (1 PB voor Windows Server 2016).

Volgende stappen

Zie ook voor meer informatie:

Delen via