Bezpośrednie miejsca do magazynowania — przegląd

Artykuł
11/23/2024

Dotyczy: Azure Stack HCI, wersje 22H2 i 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016

Ważne

Usługa Azure Stack HCI jest teraz częścią usługi Azure Local. Trwa zmiana nazwy dokumentacji produktu. Jednak starsze wersje rozwiązania Azure Stack HCI, na przykład 22H2 będą nadal odwoływać się do rozwiązania Azure Stack HCI i nie będą odzwierciedlać zmiany nazwy. Dowiedz się więcej.

Miejsca do magazynowania Direct to funkcja usług Azure Stack HCI i Windows Server, która umożliwia klastrowanie serwerów z wewnętrznym magazynem w rozwiązaniu magazynu zdefiniowanego programowo.

Ten artykuł zawiera omówienie usługi Miejsca do magazynowania Direct, sposobu jej działania, czasu jej używania i najważniejszych korzyści. Możesz również zapoznać się z filmami wideo i rzeczywistymi historiami klientów w tym artykule, aby dowiedzieć się więcej o Miejsca do magazynowania Direct.

Aby rozpocząć, spróbuj Miejsca do magazynowania Direct na platformie Microsoft Azure lub pobierz 180-dniową kopię ewaluacyjną systemu Windows Server z wersji ewaluacyjnych systemu Windows Server. Aby poznać minimalne wymagania sprzętowe dotyczące usługi Miejsca do magazynowania Direct w systemach Windows Server i Azure Stack HCI, zobacz Wymagania systemowe dotyczące systemu Windows Server i wymagania systemowe dotyczące rozwiązania Azure Stack HCI. Aby wdrożyć Miejsca do magazynowania Direct w ramach rozwiązania Azure Stack HCI, zobacz Wdrażanie systemu operacyjnego Azure Stack HCI.

Co to jest Miejsca do magazynowania Direct?

Miejsca do magazynowania Direct to programowe rozwiązanie magazynu, które umożliwia udostępnianie zasobów magazynu w konwergentnej i hiperkonwergentnej infrastrukturze IT. Umożliwia ona łączenie wewnętrznych dysków magazynu w klastrze serwerów fizycznych (2 i maksymalnie 16) w programową pulę magazynu. Ta pula magazynów ma pamięć podręczną, warstwy, odporność i wymazywanie kodu między kolumnami — wszystkie skonfigurowane i zarządzane automatycznie.

Pojemność magazynu klastra można skalować w poziomie, dodając więcej dysków lub dodając więcej serwerów w klastrze. Miejsca do magazynowania Direct automatycznie dołącza nowe dyski i ponownie równoważy pulę magazynów. Automatycznie używa również najszybszego nośnika magazynu do zapewnienia wbudowanej i zawsze włączonej pamięci podręcznej.

Miejsca do magazynowania Direct to podstawowa technologia rozwiązania Azure Stack HCI w wersjach 21H2 i 20H2. Jest ona również dostępna w wersjach Datacenter systemu Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server Insider Preview Builds i Azure Edition systemu Windows Server 2022.

Można wdrożyć Miejsca do magazynowania Direct w klastrze serwerów fizycznych lub w klastrach gościa maszyny wirtualnej. W przypadku wdrażania go w klastrze hiperkonwergentnym serwerów fizycznych zalecamy użycie serwerów Azure Stack HCI. Aby wdrożyć Miejsca do magazynowania Direct w ramach rozwiązania Azure Stack HCI, zobacz Wdrażanie systemu operacyjnego Azure Stack HCI.

Wdrażanie Miejsca do magazynowania Direct w klastrach gościa maszyny wirtualnej zapewnia wirtualny magazyn udostępniony w zestawie maszyn wirtualnych na podstawie chmury prywatnej lub publicznej. W środowiskach produkcyjnych to wdrożenie jest obsługiwane tylko w systemie Windows Server. Aby uzyskać informacje o sposobie wdrażania Miejsca do magazynowania Direct w klastrach gościa maszyny wirtualnej w systemie Windows Server, zobacz Using Miejsca do magazynowania Direct in guest virtual machine clusters (Używanie Miejsca do magazynowania Direct w klastrach maszyn wirtualnych gościa).

Tylko do celów testowania i oceny można wdrożyć Miejsca do magazynowania Direct w klastrach gościa maszyny wirtualnej w środowiskach testowych rozwiązania Azure Stack HCI. Aby uzyskać informacje na temat wdrażania go w środowiskach testowych rozwiązania Azure Stack HCI, zobacz Samouczek: tworzenie laboratorium opartego na maszynie wirtualnej dla rozwiązania Azure Stack HCI.

Jak to działa

Miejsca do magazynowania Direct stosuje wiele funkcji w systemie Windows Server, takich jak klaster trybu failover, system plików udostępnionego woluminu klastra (CSV), blok komunikatów serwera (SMB) 3 i Miejsca do magazynowania. Wprowadzono również nową technologię o nazwie Software Storage Bus.

Miejsca do magazynowania Direct tworzy programowe rozwiązanie magazynu, łącząc wewnętrzne dyski magazynu w klastrze serwerów standardowych w branży. Zacznij od połączenia serwerów z wewnętrznymi dyskami magazynu za pośrednictwem sieci Ethernet w celu utworzenia klastra — nie jest wymagany specjalny ani sieć szkieletowa magazynu. Po włączeniu Miejsca do magazynowania Direct w tym klastrze łączy dyski magazynu z każdego z tych serwerów w jedną zdefiniowaną programowo pulę wirtualnego magazynu udostępnionego.

Następnie utworzysz woluminy z tej puli magazynu, w której można przechowywać dane. Te woluminy uruchamiają system plików CSV. Oznacza to, że na każdym serwerze te woluminy wyglądają i działają tak, jakby były instalowane lokalnie. Dzięki wbudowanej odporności na uszkodzenia w tych woluminach dane pozostają w trybie online i są dostępne, nawet jeśli dysk ulegnie awarii lub cały węzeł przejdzie w tryb offline.

W tych woluminach można umieścić pliki, takie jak .vhd i vhdx dla maszyn wirtualnych. Możesz użyć klastra z systemem Miejsca do magazynowania Direct jako:

Skalowalny w poziomie serwer plików (SoFS) przez uwidacznianie woluminów w sieci jako udziałów plików SMB3.
System hiperkonwergentny przez włączenie funkcji Hyper-V w klastrze i umieszczenie maszyn wirtualnych bezpośrednio na woluminach.

W poniższej sekcji opisano funkcje i składniki stosu Miejsca do magazynowania Direct.

Sprzęt sieci. Funkcja Bezpośrednie miejsca do magazynowania używa do komunikacji między serwerami protokołu SMB3, w tym SMB Direct i SMB Multichannel, za pośrednictwem sieci Ethernet. Zdecydowanie zalecamy używanie 10 gbE z zdalnym bezpośrednim dostępem do pamięci (RDMA), iWARP lub RoCE.

Sprzęt magazynu. Miejsca do magazynowania Direct wymaga 2 i maksymalnie 16 serwerów zatwierdzonych przez firmę Microsoft z bezpośrednio dołączonymi dyskami SATA, SAS, NVMe lub trwałymi dyskami pamięci, które są fizycznie dołączone do tylko jednego serwera. Każdy serwer musi mieć co najmniej dwa dyski półprzewodnikowe i co najmniej cztery więcej dysków. Urządzenia SATA i SAS powinny znajdować się za kartą magistrali hosta (HBA) i funkcją SAS Expander.

Klaster trybu failover. Miejsca do magazynowania Direct używa wbudowanej funkcji klastrowania usług Azure Stack HCI i Windows Server do łączenia serwerów.

Programowa magistrala magazynu. Programowa magistrala magazynu obejmuje klaster i ustanawia zdefiniowaną programowo sieć szkieletową magazynu, w której wszystkie serwery widzą wszystkie dyski lokalne. Można ją traktować jako element zastępujący kosztowne i ograniczające okablowanie Fibre Channel lub udostępnionego interfejsu SAS.

Pamięć podręczna warstwy magistrali magazynu. Programowa magistrala magazynu dynamicznie wiąże najszybsze dyski (na przykład SSD) z wolniejszymi dyskami (na przykład dyskami HDD), aby zapewnić buforowanie odczytu/zapisu po stronie serwera, które przyspiesza operacje we/wy i zwiększają przepływność.

Pula magazynu. Kolekcja dysków, które tworzą podstawę Miejsca do magazynowania, jest nazywana pulą magazynów. Jest on tworzony automatycznie, a wszystkie kwalifikujące się dyski są automatycznie odnajdywane i dodawane do niego. Zdecydowanie zalecamy użycie jednej puli na klaster przy zastosowaniu ustawień domyślnych. Aby dowiedzieć się więcej na temat puli magazynów, zobacz blog Szczegółowe omówienie puli magazynów .

Miejsca do magazynowania. Miejsca do magazynowania zapewnia odporność na uszkodzenia "dysków wirtualnych" przy użyciu dublowania, kodowania wymazywania lub obu tych elementów. Można ją porównać do rozproszonej, zdefiniowaną programowo macierzy RAID korzystającej z dysków w puli. W Miejsca do magazynowania Direct te dyski wirtualne zwykle mają odporność na dwa jednoczesne awarie dysku lub serwera (na przykład dublowanie 3-dwukierunkowe, z każdą kopią danych na innym serwerze) — mimo że dostępna jest również odporność na uszkodzenia obudowy i stojaka.

System plików ReFS. System plików ReFS jest pierwszym systemem plików opracowanym specjalnie do celów wirtualizacji. Obejmuje on dramatyczne przyspieszenia operacji na plikach vhdx, takich jak tworzenie, rozszerzanie i scalanie punktów kontrolnych oraz wbudowane sumy kontrolne w celu wykrywania i poprawiania błędów bitów. Wprowadzono również warstwy czasu rzeczywistego, które obracają dane między "gorącą" i "zimną" warstwą magazynowania w czasie rzeczywistym na podstawie użycia.

Udostępnione woluminy klastra. System plików CSV łączy wszystkie woluminy systemu plików ReFS w jedną przestrzeń nazw dostępną za pośrednictwem dowolnego serwera. Na każdym serwerze każdy wolumin wygląda i działa tak, jakby był zainstalowany lokalnie.

Serwer plików skalowalny w poziomie. Ta ostatnia warstwa jest niezbędna tylko we wdrożeniach konwergentnych. Zapewnia zdalny dostęp do plików przy użyciu protokołu dostępu SMB3 do klientów, takich jak inny klaster z uruchomioną funkcją Hyper-V, przez sieć, skutecznie zamieniając Miejsca do magazynowania Direct na magazyn dołączony do sieci (NAS).

Główne korzyści

Miejsca do magazynowania Direct oferuje następujące kluczowe korzyści:

Obraz	opis
	Prostota. Przejdź ze standardowych serwerów z systemem Windows Server lub Azure Stack HCI do pierwszego klastra Miejsca do magazynowania Direct w ciągu 15 minut. W przypadku użytkowników programu System Center wdrożenie wymaga jedynie zaznaczenia jednego pola wyboru.
	Wysoka wydajność. Niezależnie od tego, czy jest to wszystko flash, czy hybrydowe, Miejsca do magazynowania Direct może przekroczyć 13,7 miliona operacji we/wy na sekundę na serwer. Wbudowana architektura funkcji hypervisor Miejsca do magazynowania Direct zapewnia spójne, małe opóźnienia, wbudowaną pamięć podręczną odczytu/zapisu i obsługę najnowocześniejszych dysków NVMe zainstalowanych bezpośrednio w magistrali PCIe.
	Odporność na uszkodzenia. Wbudowana odporność umożliwia obsługę awarii dysku, serwera lub składnika przy zapewnieniu ciągłej dostępności. Większe wdrożenia można również skonfigurować pod kątem odporności na uszkodzenia obudowy i stojaka. W przypadku awarii sprzętu wystarczy po prostu wyjąć uszkodzony element — oprogramowanie dostosuje się samodzielnie bez wykonywania skomplikowanych czynności zarządzania.
	Efektywność zasobów. Kodowanie wymazywania zapewnia maksymalnie 2,4 razy większą wydajność magazynowania, dzięki unikatowym innowacjom, takim jak lokalne kody rekonstrukcji i warstwy czasu rzeczywistego ReFS, aby rozszerzyć te korzyści na dyski twarde i mieszane gorące lub zimne obciążenia, jednocześnie minimalizując użycie procesora CPU w celu udzielenia zasobów z powrotem do miejsca, w którym są najbardziej potrzebne — maszynom wirtualnym.
	Możliwości zarządzania. Użyj kontrolek QoS magazynu, aby zachować zajęte maszyny wirtualne przy użyciu minimalnych i maksymalnych limitów liczby operacji we/wy na sekundę na maszynę wirtualną. Usługa kondycji zapewnia ciągłe wbudowane monitorowanie i alerty. Nowe interfejsy API ułatwiają zbieranie rozbudowanych metryk wydajności i pojemności dla całego klastra.
	Skalowalność. Przejdź do 16 serwerów i ponad 400 dysków, dla maksymalnie 4 petabajtów (4000 terabajtów) magazynu na klaster. Aby skalować w poziomie, dodaj więcej dysków lub dodaj więcej serwerów; Miejsca do magazynowania Direct automatycznie dołącza nowe dyski i zaczyna ich używać. Wydajność i efektywność magazynu zostanie ulepszona odpowiednio do skali.

Zastosowanie

Miejsca do magazynowania Direct to podstawowa technologia rozwiązań Azure Stack HCI i Windows Server. Zapewnia idealne rozwiązanie do magazynowania sieci, gdy chcesz:

Skalowanie w górę lub skalowanie w poziomie pojemności magazynu sieciowego. Możesz dodać więcej dysków lub dodać więcej serwerów, aby zwiększyć pojemność magazynu sieciowego, zachowując bezpieczeństwo i dostępność danych. Jeśli dysk w puli magazynów ulegnie awarii lub cały węzeł przejdzie w tryb offline, wszystkie dane pozostaną w trybie online i będą dostępne.
Współużytkuj ten sam zestaw danych z różnych lokalizacji w tym samym czasie. Pula magazynów, która Miejsca do magazynowania Direct tworzy, wygląda i działa jak udział sieciowy. Użytkownicy sieci mogą uzyskiwać dostęp do przechowywanych danych w dowolnym momencie z dowolnej lokalizacji bez obaw o fizyczną lokalizację przechowywanych danych.
Użyj kombinacji nośników magazynu. Za pomocą Miejsca do magazynowania Direct można połączyć różne typy nośników magazynu w klastrze serwerów w celu utworzenia zdefiniowanej programowo puli magazynów. Oprogramowanie automatycznie decyduje, które nośniki mają być używane na podstawie danych — aktywne dane na szybszym nośniku i inne rzadko używane dane na wolniejszym nośniku.

Opcje wdrażania

usługa Miejsca do magazynowania Direct obsługuje następujące dwie opcje wdrażania:

Hiperkonwergentne
Konwergentnej

Uwaga

Rozwiązanie Azure Stack HCI obsługuje tylko wdrożenie hiperkonwergentne.

Wdrożenie hiperkonwergentne

We wdrożeniu hiperkonwergentnym należy użyć pojedynczego klastra zarówno dla zasobów obliczeniowych, jak i magazynu. Opcja wdrożenia hiperkonwergentnego uruchamia maszyny wirtualne funkcji Hyper-V lub bazy danych programu SQL Server bezpośrednio na serwerach dostarczających magazyn — przechowując pliki na woluminach lokalnych. Eliminuje to konieczność konfigurowania dostępu i uprawnień serwera plików, co z kolei zmniejsza koszty sprzętu dla małych i średnich wdrożeń biznesowych i zdalnych lub oddziałów. Aby wdrożyć Miejsca do magazynowania Direct w systemie Windows Server, zobacz Wdrażanie Miejsca do magazynowania Direct w systemie Windows Server. Aby wdrożyć Miejsca do magazynowania Direct w ramach rozwiązania Azure Stack HCI, zobacz Co to jest proces wdrażania rozwiązania Azure Stack HCI?

Wdrożenie zbieżne

W ramach wdrożenia konwergentnego należy używać oddzielnych klastrów do magazynowania i obliczeń. Opcja wdrażania konwergentnego, znana również jako "rozagregowana", warstwuje serwer plików skalowalny w poziomie (SoFS) na szczycie Miejsca do magazynowania Direct, aby zapewnić magazyn dołączony do sieci za pośrednictwem udziałów plików SMB3. Umożliwia to skalowanie zasobów obliczeniowych i obciążeń niezależnie od klastra magazynu, co jest niezbędne w przypadku wdrożeń na większą skalę, takich jak IaaS funkcji Hyper-V (infrastruktura jako usługa) dla dostawców usług i przedsiębiorstw.

Zarządzanie i monitorowanie

Do zarządzania i monitorowania Miejsca do magazynowania Direct można użyć następujących narzędzi:

Nazwisko	Graficzny lub wiersza polecenia?	Płatne lub uwzględnione?
Centrum administracyjne systemu Windows	Element graficzny	Pakiet usługi
menedżer klastra Menedżer serwera i trybu failover	Element graficzny	Pakiet usługi
Windows PowerShell	Wiersz polecenia	Pakiet usługi
System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) & Operations Manager	Element graficzny	Płatne

Filmy wideo

Miejsca do magazynowania Direct Overview (5 minut)

Miejsca do magazynowania Direct w konferencji Microsoft Ignite 2018 (1 godzina)

Miejsca do magazynowania Direct w konferencji Microsoft Ignite 2017 (1 godzina)

Miejsca do magazynowania Direct launch event at Microsoft Ignite 2016 (1 godzina)

Historie klientów

Istnieje ponad 10 000 klastrów na całym świecie z systemem Miejsca do magazynowania Direct. Organizacje o wszystkich rozmiarach, od małych firm wdrażających tylko dwa węzły, po duże przedsiębiorstwa i instytucje rządowe wdrażające setki węzłów, zależą od Miejsca do magazynowania Direct dla swoich krytycznych aplikacji i infrastruktury.

Odwiedź Microsoft.com/HCI , aby przeczytać swoje historie.

Udostępnij za pośrednictwem