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Visão geral do servidor de arquivos de expansão para dados de aplicativos

O Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal foi projetado para fornecer compartilhamentos de arquivos de expansão que ficam continuamente disponíveis para o armazenamento de aplicativos de servidor baseados em arquivo. Os compartilhamentos de arquivos de expansão permitem que você compartilhe a mesma pasta em múltiplos nós do mesmo cluster. Esse cenário se concentra em como planejar e implantar o Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal.

Você pode implantar e configurar um servidor de arquivos clusterizado usando qualquer um dos seguintes métodos:

  • Scale-Out Servidor de Arquivos para dados de aplicação: esse recurso de servidor de arquivos agrupado foi introduzido no Windows Server 2012. Ele permite que você armazene dados de aplicativo do servidor, como arquivos de máquina virtual Hyper-V em compartilhamentos de arquivos, e obtenha um nível semelhante de confiabilidade, disponibilidade, capacidade de gerenciamento e alto desempenho esperado de uma rede de área de armazenamento. Todos os compartilhamentos de arquivos ficam online em todos os nós simultaneamente. Os compartilhamentos de arquivos associados a esse tipo de servidor de arquivos clusterizado são chamados de compartilhamentos de arquivos de expansão. Às vezes é chamado de ativo-ativo. Esse é o tipo de servidor de arquivos recomendado ao implantar o Hyper-V no protocolo SMB ou o Microsoft SQL Server por SMB.

  • Servidor de arquivos para uso geral: corresponde à continuação do servidor de arquivos clusterizado que era suportado no Windows Server desde a introdução do Cluster de Failover. Esse tipo de servidor de arquivos clusterizado e, por conseguinte, todos os compartilhamentos associados a esse servidor, ficam online em um nó de cada vez. Às vezes é chamado de ativo-passivo ou ativo dual. Os compartilhamentos de arquivos associados a esse tipo de servidor de arquivos clusterizado são chamados de compartilhamentos de arquivos clusterizados. Esse é o tipo de servidor de arquivos recomendado ao implantar cenários de trabalhadores de informações.

Descrição do cenário

Com os compartilhamentos de arquivos de escalabilidade horizontal você pode compartilhar a mesma pasta em vários nós de um cluster. Se você tiver um cluster de servidor de arquivos de quatro nós que esteja usando o SMB Scale-Out, incluindo um dispositivo executando o Windows Server 2012 R2 (ou o Windows Server 2012), você poderá acessar compartilhamentos de arquivos de qualquer um dos quatro nós. Isso é possível com a aplicação das novas funcionalidades e dos novos recursos do Clustering de Failover do Windows Server na nova versão do protocolo do servidor de arquivos Windows, o SMB 3.0. Os administradores dos servidores de arquivos podem oferecer compartilhamentos de arquivos de expansão e serviços de arquivos continuamente disponíveis aos aplicativos para servidores e responder rapidamente à crescente demanda colocando mais servidores online. Tudo isso pode ser feito em um ambiente de produção e é transparente para o aplicativo do servidor.

Os principais benefícios fornecidos pelo servidor de arquivos Scale-Out incluem:

  • Active-Active compartilhamentos de arquivos: todos os nós de cluster podem aceitar e atender a solicitações de cliente SMB. Ao tornar o conteúdo do compartilhamento de arquivos acessível em todos os nós de cluster simultaneamente, os clusters e clientes SMB 3.0 cooperam para fornecer um failover transparente aos nós de cluster alternativos durante a manutenção planejada e falhas não planejadas com interrupção do serviço.

  • Maior largura de banda: a largura de banda de compartilhamento máxima é a largura de banda total de todos os nós de cluster do servidor de arquivos. Ao contrário das versões anteriores do Windows Server, a largura de banda total não é mais limitada à largura de banda de um único nó de cluster; mas, em vez disso, a capacidade do armazenamento do sistema de suporte define as restrições. Você pode aumentar a largura de banda total adicionando nós.

  • CHKDSK com zero tempo de inatividade: o CHKDSK no Windows Server 2012 apresenta um importante aperfeiçoamento que reduz de forma drástica o tempo que um sistema de arquivos fica offline para reparo. Os CSVs (Volumes Compartilhados Clusterizados) levam isso adiante e eliminam a fase offline. Um CSVFS (Sistema de Arquivos CSV) pode executar o CHKDSK sem causar impacto nos aplicativos com identificadores abertos no sistema de arquivos.

  • Cache de Volume Compartilhado Clusterizado: CSVs no Windows Server 2012 apresentam suporte para um cache de leitura, o que pode melhorar significativamente o desempenho em determinados cenários, como na Infraestrutura de Área de Trabalho Virtual (VDI).

  • Gerenciamento mais simples: com Servidor de Arquivos de Expansão, você cria servidores de arquivos de expansão e depois adiciona os CSVs e compartilhamentos de arquivos necessários. Não é mais necessário criar vários servidores de arquivos clusterizados, cada um com discos de cluster separados e, em seguida, desenvolver políticas de posicionamento para garantir a atividade em cada nó de cluster.

  • Rebalanceamento automático de clientes do Servidor de Arquivos de Expansão: no Windows Server 2021 R2, o rebalanceamento automático melhora a escalabilidade e capacidade de gerenciamento para servidores de arquivos de expansão. As conexões de cliente SMB são rastreadas por compartilhamento de arquivo (em vez de por servidor) e os clientes são redirecionados para o nó de cluster com o melhor acesso ao volume usado pelo compartilhamento de arquivos. Isso melhora a eficiência, reduzindo o tráfego de redirecionamento entre nós de servidor de arquivos. Os clientes são redirecionados após uma conexão inicial e quando o armazenamento de cluster é reconfigurado.

Neste cenário

Os seguintes artigos estão disponíveis para ajudar você a implantar um servidor de arquivos de escalabilidade horizontal:

Quando usar o servidor de arquivos de expansão

Você não deve usar Scale-Out Servidor de Arquivos se sua carga de trabalho gerar um alto número de operações de metadados, como abrir arquivos, fechar arquivos, criar novos arquivos ou renomear arquivos existentes. Um típico operador de informações pode gerar uma série de operações de metadados. Você deverá usar um servidor de arquivos Scale-Out se precisar de escalabilidade e simplicidade e se seus requisitos estiverem alinhados com as tecnologias compatíveis com Scale-Out Servidor de Arquivos.

A tabela a seguir lista os recursos do SMB 3.0, os sistemas de arquivos comuns do Windows, tecnologias de gerenciamento de dados de servidor de arquivo e cargas de trabalho comuns. Você pode ver se a tecnologia é compatível com o servidor de arquivos de escalabilidade horizontal, ou se ele requer um servidor de arquivos clusterizado tradicional (também conhecido como um servidor de arquivos para uso geral).

Área de tecnologia Recurso Cluster de servidor de arquivos de uso geral Servidor de Arquivos Escalável
Aplicativos Hyper-V Não recomendado Sim
Aplicativos Microsoft SQL Server Não recomendado Sim
Gerenciamento de Arquivos BranchCache Sim Não
Gerenciamento de Arquivos Eliminação de duplicação de dados (Windows Server 2012) Sim Não
Gerenciamento de Arquivos Eliminação de duplicação de dados (Windows Server 2012 R2) Sim Sim (VDI somente)
Gerenciamento de Arquivos Servidor de destino da pasta DFSN (Namespace do DFS) Sim Sim
Gerenciamento de Arquivos Raiz de servidor raiz DFSN (Namespace do DFS) Sim Não
Gerenciamento de Arquivos DFS-R (Replicação do DFS) Sim Não
Gerenciamento de Arquivos Controle de Acesso Dinâmico (acesso baseado em declarações, CAP) Sim Não
Gerenciamento de Arquivos Infraestrutura de Classificação de Arquivos Sim Não
Gerenciamento de Arquivos Gerenciador de Recursos de Servidor de Arquivos (telas e cotas) Sim Não
Gerenciamento de Arquivos Redirecionamento de pasta Sim Não recomendado
Gerenciamento de Arquivos Diretórios base Sim Não recomendado
Gerenciamento de Arquivos Arquivos offline (cache do lado do cliente) Sim Não recomendado
Gerenciamento de Arquivos Perfis de usuário em roaming Sim Não recomendado
Gerenciamento de Arquivos Pastas de trabalho Sim Não
Sistema de Arquivos Sistema de arquivos CSV (Volume Compartilhado Clusterizado) NA Sim
Sistema de Arquivos NTFS Sim NA
Sistema de Arquivos ReFS (Sistema de Arquivos Resiliente) Recomendado com os Espaços de Armazenamento Diretos Recomendado com os Espaços de Armazenamento Diretos
NFS Servidor NFS Sim Não
SMB Disponibilidade contínua do SMB1 Sim Sim

1A CA (disponibilidade contínua) de loopback do SMB nas configurações hiperconvergentes está disponível no Windows Server 2019. Para saber mais, consulte Implantar um conjunto de clusters.

Observação

O seguinte gera inúmeras operações de gravação que devem ser imediatamente confirmadas no disco (sem buffer) ao usar compartilhamentos de arquivos sempre disponíveis. Esse requisito pode reduzir o desempenho em comparação com os compartilhamentos de arquivos de uso geral:

  • Redirecionamento de pasta
  • Arquivos offline
  • Perfis de usuário em roaming
  • Diretórios base

Compartilhamentos de arquivos disponíveis continuamente também são incompatíveis com o Gerenciador de Recursos de Servidor de Arquivos e PCs que executam o Windows XP. Arquivos offline podem não fazer a transição para o modo offline por 3 a 6 minutos depois que um usuário perde o acesso a um compartilhamento.

Aplicações práticas

Servidores de Arquivos de Escalabilidade Horizontal são ideais para armazenamento de aplicativos para servidores. Alguns exemplos de aplicativos de servidor que podem armazenar seus dados em um compartilhamento de arquivos de expansão e são os seguintes:

  • O servidor Web IIS (Serviços de Informações da Internet) pode armazenar dados de configuração e de sites em um compartilhamento de arquivos de escalabilidade horizontal. Para obter mais informações, consulte Configuração compartilhada.
  • O Hyper-V pode armazenar configuração e discos virtuais dinâmicos em um compartilhamento de arquivos de escalabilidade horizontal. Para obter mais informações, consulte Implantar Hyper-V no SMB.
  • O SQL Server pode armazenar arquivos de banco de dados dinâmicos em um compartilhamento de arquivo de escalabilidade horizontal. Para obter mais informações, consulte Instalar SQL Server com compartilhamento de arquivo SMB como uma opção de armazenamento.
  • VMM (Virtual Machine Manager) pode armazenar um compartilhamento de biblioteca (que contém modelos de máquina virtual e arquivos relacionados) em um compartilhamento de arquivos de escalabilidade horizontal. No entanto, o servidor de biblioteca em si não pode ser um Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal: ele precisa estar em um servidor autônomo ou em um cluster de failover que não use a função de Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal.

Se você usar um compartilhamento de arquivos de escalabilidade horizontal como um compartilhamento de biblioteca, só poderá usar tecnologias compatíveis com o servidor de arquivos de escalabilidade horizontal. Por exemplo, você não pode usar a Replicação do DFS (Sistema de Arquivos Distribuído) para replicar um compartilhamento de biblioteca hospedado em um compartilhamento de arquivos de expansão. Também é importante que o servidor de arquivos de escalabilidade horizontal tenha as atualizações de software mais recentes instaladas.

Para usar um compartilhamento de arquivos de escalabilidade horizontal como um compartilhamento de biblioteca, primeiro adicione um servidor de biblioteca (provavelmente uma máquina virtual) com um compartilhamento local ou nenhum compartilhamento. Em seguida, ao adicionar um compartilhamento de biblioteca, escolha um compartilhamento de arquivo que esteja hospedado em um servidor de arquivos de escalabilidade horizontal. O VMM (Virtual Machine Manager) deve gerenciar esse compartilhamento e criá-lo exclusivamente para uso do servidor de biblioteca.

Além disso, certifique-se de instalar as atualizações mais recentes no servidor de arquivos de escalabilidade horizontal. Para obter mais informações sobre como adicionar servidores de biblioteca do VMM e compartilhamentos de biblioteca, confira Adicionar perfis à biblioteca do VMM. Para obter uma lista de hotfixes atualmente disponíveis para serviços de arquivo e armazenamento, consulte o artigo da base de dados de conhecimento da Microsoft 2899011.

Observação

Alguns usuários, como profissionais da informação, têm cargas de trabalho com impacto maior no desempenho. Por exemplo, operações, como abrir e fechar arquivos, criar novos arquivos e renomear arquivos existentes, quando executada por vários usuários, têm um impacto no desempenho. Se um compartilhamento de arquivos estiver habilitado com disponibilidade contínua, ele fornecerá integridade de dados, mas também afetará o desempenho geral. A disponibilidade contínua exige que as gravações de dados por meio do disco garanta a a integridade se ocorrer uma falha de um nó de cluster em um Servidor de Arquivos de Expansão. Portanto, um usuário que copia vários arquivos grandes para um servidor de arquivos pode esperar um desempenho mais lento no compartilhamento de arquivos continuamente disponível.

Recursos incluídos neste cenário

A tabela a seguir lista os recursos que fazem parte deste cenário e descreve como dar suporte a ele.

Recurso Como esse cenário tem suporte
Clustering de failover Os clusters de failover adicionaram os seguintes recursos ao Windows Server 2012 para dar suporte ao servidor de arquivos de escalabilidade horizontal: Nome de Rede Distribuída, o tipo de recurso Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal, CSV (Volumes Compartilhados Clusterizados) 2 e a função de Alta Disponibilidade do Servidor de Arquivos de Escalabilidade Horizontal. Para obter mais informações sobre esses recursos, consulte Novidades no Cluster de Failover no Windows Server.
Protocolo SMB O SMB 3.0 adicionou os seguintes recursos no Windows Server para dar suporte a Scale-Out File Server, SMB Transparent Failover, SMB Multichannel e SMB Direct. Para obter mais informações sobre funcionalidades novas e alteradas para SMB, consulte Visão geral do compartilhamento de arquivos usando o protocolo SMB 3 no Windows Server.

Consulte também