Overzicht van Storage Spaces Direct
Van toepassing op: Azure Stack HCI, versies 22H2 en 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016
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 deze moet worden gebruikt en wat de belangrijkste voordelen zijn. In dit artikel kunt u ook video's en praktijkverhalen van klanten verkennen voor meer informatie over Opslagruimten Direct.
Probeer eerst Storage Spaces Direct in Microsoft Azure of download een evaluatieversie met een licentie van 180 dagen van Windows Server via Windows Server-evaluaties. Als u de minimale hardwarevereisten voor Opslagruimten Direct op Windows Server en Azure Stack HCI wilt weten, raadpleegt u Systeemvereisten voor Windows Server en Systeemvereisten voor respectievelijk Azure Stack HCI-. Zie om het Azure Stack HCI-besturingssysteemte implementeren als onderdeel van Azure Stack HCI, en om Opslagruimten Direct te implementeren.
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 stelt automatisch de nieuwe schijven in en herbalanceert de opslaggroep. Er wordt ook automatisch gebruikgemaakt van de snelste beschikbare opslagmedia om een ingebouwde en altijd actieve 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-versies en Azure-editie 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 voor het implementeren van Opslagruimten Direct als onderdeel van Azure Stack HCI, envoor het implementeren van het Azure Stack HCI-besturingssysteem.
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 Storage Spaces Direct gebruiken in gastclusters van virtuele machinesvoor informatie over de implementatie van Storage Spaces Direct op gastclusters van VM's.
Hoe het werkt
Opslagruimten Direct past veel van de functies in Windows Server toe, 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 op een cluster van industriestandaard servers te combineren. 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 voor dit cluster, worden de opslagstations van elk van deze servers gecombineerd tot één door software gedefinieerde 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 schijf 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 gebruiken als:
- Scale-out bestandsserver (SoFS) door de volumes via het netwerk beschikbaar te maken als SMB3-bestandsdeling.
- 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 gebruik van SMB3, waaronder SMB Direct en SMB meerdere kanalen, via Ethernet om te communiceren tussen servers. 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 solid-state drives (SSD) en ten minste vier extra 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 kunt het beschouwen als het vervangen van dure en beperkende Fibre Channel- of Gedeelde SAS-bekabeling.
Cache van opslagbuslaag. 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 de functie Opslagruimten wordt de opslagpool genoemd. Deze wordt automatisch aangemaakt en alle in aanmerking komende opslagstations worden automatisch opgespoord en toegevoegd. We raden u ten zeerste aan om één groep per cluster te gebruiken, met de standaardinstellingen. Raadpleeg voor meer informatie over de Storage Pool de Deep Dive into the Storage Pool blog.
Opslagruimten. Storage Spaces biedt faulttolerantie voor 'virtuele schijven' met behulp van mirroring, verwijderingscodering of beide. U kunt het beschouwen als gedistribueerde, softwaregedefinieerde RAID met behulp van de schijven in de pool. In Storage Spaces Direct hebben deze virtuele schijven doorgaans resistentie tegen twee gelijktijdige stations- of serverfouten, zoals drievoudige spiegeling waarbij elke gegevenskopie op een andere server staat; fouttolerantie voor chassis en rek is echter ook beschikbaar.
Resilient File System (ReFS). ReFS is het belangrijkste bestandssysteem dat speciaal 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 niveaus geïntroduceerd die gegevens roteren tussen 'hete' 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 waarin Hyper-V wordt uitgevoerd, via het netwerk, waardoor Opslagruimten Direct effectief wordt omgezet in Network-Attached Storage (NAS).
Belangrijkste voordelen
Opslagruimten Direct biedt de volgende belangrijke voordelen:
| Beeld | Beschrijving |
|---|---|
|
Eenvoud. Ga in minder dan 15 minuten van standaardservers met Windows Server of Azure Stack HCI naar uw eerste Storage Spaces Direct-cluster. Voor System Center-gebruikers is de implementatie slechts één selectievakje. |
|
Hoge prestaties. Of het nu all-flash of hybride is, kan Storage Spaces Direct meer dan 13,7 miljoen IOPS per serverbereiken. De 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  |
Fouttolerantie. Ingebouwde veerkracht vangt stations-, server- of onderdeelfouten op met voortdurende beschikbaarheid. Grotere implementaties kunnen ook worden geconfigureerd voor chassis- en rack-fouttolerantie. Wanneer hardware mislukt, wisselt u deze gewoon uit; de software herstelt zichzelf, zonder ingewikkelde beheerstappen. |
|
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 drukke VM's in de gaten te houden met minimale en maximale IOPS-limieten per VM. De 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. Tot 4 petabyte (4.000 terabytes) aan opslag per cluster, met maximaal 16 servers en meer dan 400 schijven. Als u wilt uitschalen, voegt u meer stations toe of voegt u meer servers toe; Opslagruimten Direct onboardt automatisch nieuwe stations en gaat deze gebruiken. Opslagefficiëntie en prestaties verbeteren voorspelbaar op schaal. |
Wanneer gebruikt u het?
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 opslagpool 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 soorten 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:
- Hyperconverged
- 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 Hyper-V virtuele 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 Opslagruimten Direct implementeren op Windows Serverals u Opslagruimten Direct op Windows Server wilt implementeren. Zie Wat is het implementatieproces voor Azure Stack HCI als u Opslagruimten Direct wilt implementeren als onderdeel van 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 met netwerkkoppeling via SMB3-bestandsshares te bieden. Dit maakt het mogelijk om rekenkracht en werkbelasting onafhankelijk van het opslagcluster te schalen, wat essentieel is voor grootschalige implementaties zoals Hyper-V IaaS (Infrastructuur als een dienst) 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 | Inbegrepen |
| Serverbeheer & Failoverclusterbeheer | Grafisch | Inbegrepen |
| Windows PowerShell | Opdrachtregel | Inbegrepen |
|
System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) & Operations Manager |
Grafisch | Betaald |
Video's
Overzicht van Storage Spaces Direct (5 minuten)
Opslagruimten Direct op Microsoft Ignite 2018 (1 uur)
Storage Spaces Direct bij Microsoft Ignite 2017 (1 uur)
Storage Spaces Direct-lanceringsevenement op Microsoft Ignite 2016 (1 uur)
Klantverhalen
Er zijn meer dan 10.000 clusters wereldwijd met Storage Spaces 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.
:::image type="content" source="media/storage-spaces-direct-overview/customer-stories.png" alt-text="Grid van klantlogotypes." link="https://azure.microsoft.com/products/azure-stack/hci/":::-->