Overzicht van Opslagruimten Direct

Artikel
11/23/2024

Van toepassing op: Azure Stack HCI, versies 22H2 en 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016

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.

Opslagruimten Direct is een functie van Azure Stack HCI en Windows Server waarmee u servers met interne opslag kunt clusteren in een softwaregedefinieerde opslagoplossing.

Dit artikel bevat een overzicht van Opslagruimten Direct, hoe het werkt, wanneer het moet worden gebruikt en wat de belangrijkste voordelen zijn. U kunt ook video's en echte klantverhalen in dit artikel verkennen voor meer informatie over Opslagruimten Direct.

Probeer Opslagruimten Direct in Microsoft Azure of download een evaluatieversie van Windows Server van 180 dagen vanaf Windows Server-evaluaties om aan de slag te gaan. Als u de minimale hardwarevereisten voor Opslagruimten Direct op Windows Server en Azure Stack HCI wilt weten, raadpleegt u respectievelijk Systeemvereisten voor Windows Server en Systeemvereisten voor Azure Stack HCI. Zie Het Azure Stack HCI-besturingssysteem implementeren om Opslagruimten Direct te implementeren als onderdeel van Azure Stack HCI.

Wat is Opslagruimten Direct?

Opslagruimten Direct is een softwaregedefinieerde opslagoplossing waarmee u opslagbronnen kunt delen in uw geconvergeerde en hypergeconvergeerde IT-infrastructuur. Hiermee kunt u interne opslagstations op een cluster van fysieke servers (2 en maximaal 16) combineren in een softwaregedefinieerde opslaggroep. Deze opslaggroep heeft cache-, lagen, tolerantie- en verwijderingscodering in kolommen, die allemaal automatisch worden geconfigureerd en beheerd.

U kunt de opslagcapaciteit van uw cluster uitbreiden door meer stations toe te voegen of meer servers toe te voegen in het cluster. Opslagruimten Direct de nieuwe stations automatisch onboardt en de opslaggroep opnieuw in balans brengt. Ook wordt automatisch gebruikgemaakt van de snelste opslagmedia die aanwezig zijn om ingebouwde en always-on-cache te bieden.

Opslagruimten Direct is een kerntechnologie van Azure Stack HCI, versies 21H2 en 20H2. Het is ook opgenomen in de Datacenter-edities van Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server Insider Preview-builds en Azure Edition van Windows Server 2022.

U kunt Opslagruimten Direct implementeren op een cluster met fysieke servers of op gastclusters van virtuele machines (VM's). Als u het implementeert op een hypergeconvergeerd cluster met fysieke servers, raden we u aan Azure Stack HCI-servers te gebruiken. Zie Het Azure Stack HCI-besturingssysteem implementeren om Opslagruimten Direct te implementeren als onderdeel van Azure Stack HCI.

Het implementeren van Opslagruimten Direct op VM-gastclusters levert virtuele gedeelde opslag op een set virtuele machines boven op een privé- of openbare cloud. In productieomgevingen wordt deze implementatie alleen ondersteund in Windows Server. Zie Using Opslagruimten Direct in guest machine clusters in guest machine clusters (Direct gebruiken in gast-VM-clusters) voor meer informatie over het implementeren van Opslagruimten Direct op VM-gastclusters in Windows Server.

Alleen voor test- en evaluatiedoeleinden kunt u Opslagruimten Direct implementeren op VM-gastclusters in Azure Stack HCI-testomgevingen. Zie zelfstudie: Een vm-lab maken voor Azure Stack HCI voor meer informatie over het implementeren ervan in Azure Stack HCI-testomgevingen.

Hoe het werkt

Opslagruimten Direct wordt veel van de functies in Windows Server toegepast, zoals failoverclustering, het CSV-bestandssysteem (Cluster Shared Volume), Server Message Block (SMB) 3 en Opslagruimten. Het introduceert ook een nieuwe technologie met de naam Software Storage Bus.

Opslagruimten Direct maakt een softwaregedefinieerde opslagoplossing door de interne opslagstations te combineren op een cluster van industriestandaard servers. U begint met het verbinden van uw servers met interne opslagstations via Ethernet om een cluster te vormen. Er is geen speciale kabel- of opslaginfrastructuur vereist. Wanneer u Opslagruimten Direct inschakelt op dit cluster, worden de opslagstations van elk van deze servers gecombineerd tot één softwaregedefinieerde pool met virtueel gedeelde opslag.

Vervolgens maakt u volumes uit die opslaggroep waarin u uw gegevens kunt opslaan. Op deze volumes wordt een CSV-bestandssysteem uitgevoerd. Dit betekent dat deze volumes er voor elke server uitzien en fungeren alsof ze lokaal zijn gekoppeld. Met ingebouwde fouttolerantie in deze volumes blijven uw gegevens online en toegankelijk, zelfs als een station uitvalt of het hele knooppunt offline gaat.

In deze volumes kunt u uw bestanden, zoals .vhd en .vhdx voor VM's, plaatsen. U kunt het cluster met Opslagruimten Direct als:

Scale-out bestandsserver (SoFS) door de volumes via het netwerk beschikbaar te maken als SMB3-bestandsshares.
Hypergeconvergeerd systeem door Hyper-V in te schakelen op het cluster en uw VM's rechtstreeks boven op de volumes te plaatsen.

In de volgende sectie worden de functies en onderdelen van een Opslagruimten Direct-stack beschreven.

Netwerkhardware. Opslagruimten Direct maakt voor communicatie tussen servers gebruik van SMB3 (met inbegrip van SMB Direct en SMB meerdere kanalen) via Ethernet. We raden u ten zeerste aan om 10+ GbE te gebruiken met REMOTE-Direct Memory Access (RDMA), iWARP of RoCE.

Opslaghardware. Opslagruimten Direct vereist 2 en maximaal 16 door Microsoft goedgekeurde servers met direct gekoppelde SATA-, SAS-, NVMe- of permanente geheugenstations die fysiek zijn gekoppeld aan slechts één server. Elke server moet ten minste twee ssd-stations en ten minste vier stations hebben. De SATA- en SAS-apparaten moeten zich achter een hostbusadapter (HBA) en SAS-expander bevinden.

Failoverclustering. Opslagruimten Direct maakt gebruik van de ingebouwde clusterfunctie van Azure Stack HCI en Windows Server om verbinding te maken met de servers.

Softwareopslagbus. De Software Storage Bus omvat het cluster en brengt een softwaregedefinieerde opslaginfrastructuur tot stand, waarbij alle servers alle lokale stations van elkaar kunnen zien. U zou dit kunnen zien als het vervangen van de kostbare en beperkende Fibre Channel- of gedeelde SAS-bekabeling.

Opslagbuslaagcache. De Software Storage Bus verbindt dynamisch de snelste stations (bijvoorbeeld SSD) aan tragere stations (bijvoorbeeld HDD's) om lees-/schrijfcache aan de serverzijde te bieden waarmee IO wordt versneld en de doorvoer wordt verhoogd.

Opslaggroep. De verzameling stations die de basis vormen van Opslagruimten wordt de opslaggroep genoemd. Deze wordt automatisch gemaakt en alle in aanmerking komende stations worden automatisch gedetecteerd en toegevoegd. U wordt aangeraden één groep per cluster te gebruiken, met de standaardinstellingen. Zie de blog Uitgebreide informatie over de opslaggroep voor meer informatie over de opslaggroep .

Opslagruimten. Opslagruimten biedt fouttolerantie voor 'virtuele schijven' met behulp van spiegeling, verwijderingscodering of beide. U kunt het zien als een gedistribueerde, met software gedefinieerde RAID, waarvoor gebruik wordt gemaakt van de stations in de groep. In Opslagruimten Direct hebben deze virtuele schijven doorgaans tolerantie voor twee gelijktijdige stations- of serverfouten (bijvoorbeeld spiegeling in drie richtingen, waarbij elke gegevenskopie op een andere server wordt gekopieerd), hoewel er ook fouttolerantie voor chassis en rek beschikbaar is.

ReFS (tolerant bestandssysteem). ReFS is het eerste bestandssysteem dat is gebouwd voor virtualisatie. Het bevat dramatische versnellingen voor .vhdx-bestandsbewerkingen, zoals het maken, uitbreiden en samenvoegen van controlepunten, en ingebouwde controlesommen om bitfouten te detecteren en te corrigeren. Er worden ook realtime lagen geïntroduceerd die gegevens draaien tussen 'dynamische' en 'koude' opslaglagen in realtime, op basis van gebruik.

Gedeelde clustervolumes. Het CSV-bestandssysteem integreert alle ReFS-volumes in één naamruimte die toegankelijk is via elke server. Voor elke server ziet elk volume eruit en fungeert het alsof het lokaal is gekoppeld.

Scale-out bestandsserver. Deze laatste laag is alleen nodig in geconvergeerde implementaties. Het biedt externe bestandstoegang met behulp van het SMB3-toegangsprotocol voor clients, zoals een ander cluster met Hyper-V, via het netwerk, waardoor Opslagruimten Direct effectief wordt omgezet in nas (Network-Attached Storage).

Belangrijkste voordelen

Opslagruimten Direct biedt de volgende belangrijke voordelen:

Afbeelding	Beschrijving
	Eenvoud. Ga in minder dan 15 minuten van industriestandaard servers met Windows Server of Azure Stack HCI naar uw eerste Opslagruimten Direct-cluster. Als u gebruikmaakt van System Center, bestaat de implementatie uit het inschakelen van één selectievakje.
	Hoge prestaties. Ongeacht of all-flash of hybride, Opslagruimten Direct kan meer dan 13,7 miljoen IOPS per server bedragen. De in hypervisor ingesloten architectuur van Opslagruimten Direct biedt consistente, lage latentie, ingebouwde lees-/schrijfcache en ondersteuning voor geavanceerde NVMe-stations die rechtstreeks op de PCIe-bus zijn gekoppeld.
	Fouttolerantie. De ingebouwde tolerantie verwerkt stations-, server- of onderdeelfouten met continue beschikbaarheid. Grotere implementaties kunnen ook worden geconfigureerd voor fouttoleranties van chassis en rek. Wanneer er een hardwarefout optreedt, hoeft u de hardware alleen maar te verwisselen; de software wordt automatisch hersteld, zonder complexe beheertaken.
	Efficiëntie van resources. Wiscodering biedt maximaal 2,4x grotere opslagefficiëntie, met unieke innovaties, zoals lokale reconstructiecodes en ReFS realtime lagen om deze voordelen uit te breiden naar harde schijven en gemengde dynamische of koude workloads, allemaal terwijl het CPU-verbruik wordt geminimaliseerd om resources terug te geven naar de locatie waar ze het meest nodig zijn, voor de VM's.
	Beheerbaarheid. Gebruik QoS-besturingselementen voor opslag om controle te houden over vm's met minimale en maximale IOPS-limieten per VM. Health Service biedt continue ingebouwde bewaking en waarschuwingen. Met nieuwe API's kunt u eenvoudig uitgebreide prestatie- en capaciteitsgegevens voor het hele cluster verzamelen.
	Schaalbaarheid. Maximaal 16 servers en meer dan 400 stations, voor maximaal 4 petabyte (4.000 terabytes) aan opslag per cluster. Als u wilt uitschalen, voegt u meer stations toe of voegt u meer servers toe; Opslagruimten Direct automatisch nieuwe stations onboardt en deze gaat gebruiken. De efficiëntie en prestaties van opslag verbeteren voorspelbaar op schaal.

Wanneer te gebruiken

Opslagruimten Direct is een kerntechnologie van Azure Stack HCI en Windows Server. Het biedt een ideale netwerkopslagoplossing wanneer u het volgende wilt doen:

Schaal de opslagcapaciteit van uw netwerk omhoog of uit. U kunt meer stations toevoegen of meer servers toevoegen om de opslagcapaciteit van uw netwerk uit te breiden en uw gegevens nog steeds beveiligd en toegankelijk te houden. Als een station in de opslaggroep uitvalt of het hele knooppunt offline gaat, blijven alle gegevens online en toegankelijk.
Dezelfde set gegevens van verschillende locaties tegelijk delen. De opslaggroep die Opslagruimten Direct maakt, ziet eruit en fungeert als een netwerkshare. Uw netwerkgebruikers hebben altijd toegang tot de opgeslagen gegevens vanaf elke locatie, zonder dat ze zich zorgen hoeven te maken over de fysieke locatie van hun opgeslagen gegevens.
Gebruik een combinatie van opslagmedia. Met Opslagruimten Direct kunt u verschillende typen opslagmedia in uw servercluster combineren om de softwaregedefinieerde opslaggroep te vormen. De software bepaalt automatisch welke media moeten worden gebruikt op basis van gegevens: actieve gegevens op snellere media en andere onregelmatig gebruikte gegevens op tragere media.

Implementatieopties

Opslagruimten Direct ondersteunt de volgende twee implementatieopties:

Hypergeconvergeerd
Geconvergeerde

Notitie

Azure Stack HCI ondersteunt alleen hypergeconvergeerde implementatie.

Hypergeconvergeerde implementatie

In een hypergeconvergeerde implementatie gebruikt u één cluster voor zowel compute als opslag. Met de hypergeconvergeerde implementatieoptie worden virtuele Hyper-V-machines of SQL Server-databases rechtstreeks uitgevoerd op de servers die de opslag bieden. Hiermee worden hun bestanden op de lokale volumes opgeslagen. Dit elimineert de noodzaak om bestandsservertoegang en -machtigingen te configureren, wat op zijn beurt de hardwarekosten voor implementaties van kleine tot middelgrote bedrijven en externe of filialen verlaagt. Zie Deploy Opslagruimten Direct op Windows Server als u Opslagruimten Direct op Windows Server wilt implementeren. Als u Opslagruimten Direct wilt implementeren als onderdeel van Azure Stack HCI, raadpleegt u Wat is het implementatieproces voor Azure Stack HCI?

Geconvergeerde implementatie

In een geconvergeerde implementatie gebruikt u afzonderlijke clusters voor opslag en berekening. Met de geconvergeerde implementatieoptie, ook wel 'disaggregated' genoemd, wordt een Scale-out Bestandsserver (SoFS) boven op Opslagruimten Direct geplaatst om opslag via SMB3-bestandsshares te bieden die is gekoppeld aan het netwerk. Dit maakt het mogelijk om rekenkracht en werkbelasting onafhankelijk van het opslagcluster te schalen, wat essentieel is voor grootschalige implementaties zoals Hyper-V IaaS (Infrastructure as a Service) voor serviceproviders en ondernemingen.

Beheren en bewaken

U kunt de volgende hulpprogramma's gebruiken om Opslagruimten Direct te beheren en bewaken:

Naam	Grafisch of opdrachtregel?	Betaald of inbegrepen?
Windows-beheercentrum	Grafisch	is inbegrepen
Serverbeheer & Failoverclusterbeheer	Grafisch	is inbegrepen
Windows PowerShell	Opdrachtregel	is inbegrepen
System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) & Operations Manager	Grafisch	Betaald

Video's

Opslagruimten Direct-overzicht (5 minuten)

Opslagruimten Direct bij Microsoft Ignite 2018 (1 uur)

Opslagruimten Direct bij Microsoft Ignite 2017 (1 uur)

Opslagruimten Direct launch event at Microsoft Ignite 2016 (1 uur)

Klantverhalen

Er zijn wereldwijd meer dan 10.000 clusters met Opslagruimten Direct. Organisaties van alle grootten, van kleine bedrijven die slechts twee knooppunten implementeren, tot grote ondernemingen en overheden die honderden knooppunten implementeren, zijn afhankelijk van Opslagruimten Direct voor hun kritieke toepassingen en infrastructuur.

Bezoek Microsoft.com/HCI om hun verhalen te lezen.

Delen via