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Visão geral do Servidor de Arquivos Scale-Out para dados de aplicação

Scale-Out Servidor de Arquivos foi projetado para fornecer compartilhamentos de arquivos escaláveis que estão sempre disponíveis para armazenamento de aplicativos de servidor baseados em arquivos. As partilhas de ficheiros expansíveis permitem que se partilhe a mesma pasta a partir de vários nós do mesmo cluster. Este cenário se concentra em como planejar e implantar Scale-Out Servidor de Arquivos.

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

  • Scale-Out Servidor de Ficheiros para dados de aplicações: Esta funcionalidade de servidor de ficheiros em clusters foi introduzida no Windows Server 2012. Ele permite armazenar dados de aplicativos de servidor, como arquivos de máquina virtual Hyper-V em compartilhamentos de arquivos, e obter um nível semelhante de confiabilidade, disponibilidade, capacidade de gerenciamento e alto desempenho que você esperaria de uma rede de área de armazenamento. Todos os compartilhamentos de arquivos estão on-line simultaneamente em todos os nós. Os compartilhamentos de arquivos associados a esse tipo de servidor de arquivos clusterizado são chamados de compartilhamentos de arquivos de expansão. Isso às vezes é chamado de ativo-ativo. Este é o tipo de servidor de arquivos recomendado ao implantar o Hyper-V sobre o SMB (Server Message Block) ou o Microsoft SQL Server sobre SMB.

  • Servidor de Ficheiros para utilização geral: Esta é a continuação do servidor de ficheiros em cluster suportado no Windows Server desde a introdução da Clusterização de Failover. Esse tipo de servidor de arquivos clusterizado e, portanto, todos os compartilhamentos associados ao servidor de arquivos clusterizado, está online em um nó de cada vez. Isto é por vezes referido como ativo-passivo ou duplo-ativo. Os compartilhamentos de arquivos associados a esse tipo de servidor de arquivos clusterizado são chamados de compartilhamentos de arquivos clusterizados. Este é o tipo de servidor de arquivos recomendado ao implantar cenários de operador de informações.

Descrição do cenário

Com compartilhamentos de arquivos de expansão, você pode compartilhar a mesma pasta de vários nós de um cluster. Se você tiver um cluster de servidor de arquivos de quatro nós que esteja usando a expansão SMB, incluindo um dispositivo que executa o Windows Server 2012 R2 (ou o Windows Server 2012), poderá acessar compartilhamentos de arquivos de qualquer um dos quatro nós. Isso é conseguido aplicando os novos recursos de Clustering de Failover do Windows Server e os recursos do protocolo de servidor de arquivos do Windows, SMB 3.0. Os administradores de servidores de arquivos podem fornecer compartilhamentos de arquivos escaláveis e serviços de arquivos continuamente disponíveis para aplicativos de servidor e responder rapidamente a demandas crescentes colocando mais servidores online. Tudo isso pode ser feito em um ambiente de produção e é transparente para o aplicativo de servidor.

Os principais benefícios fornecidos pelo Scale-Out File Server incluem:

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

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

  • CHKDSK com zero tempo de inatividade: CHKDSK no Windows Server 2012 é aprimorado para reduzir drasticamente o tempo que um sistema de arquivos está offline para reparo. Os volumes compartilhados clusterizados (CSVs) levam isso um passo adiante, eliminando a fase offline. Um sistema de arquivos CSV (CSVFS) pode usar CHKDSK sem afetar aplicativos com identificadores abertos no sistema de arquivos.

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

  • Gestão mais simples: Com o Scale-Out Servidor de Ficheiros, você cria os servidores de ficheiros de escala, e depois adiciona os CSVs e as partilhas de ficheiros necessárias. Não é mais necessário criar vários servidores de arquivos clusterizados, cada um com discos de cluster separados, e desenvolver políticas de posicionamento para garantir a atividade em cada nó de cluster.

  • Rebalanceamento automático de clientes Scale-Out Servidor de Ficheiros: No Windows Server 2012 R2, o rebalanceamento automático melhora a escalabilidade e a capacidade de gestão para servidores de ficheiros de grande escala. As conexões de cliente SMB são rastreadas por compartilhamento de arquivos (em vez de por servidor) e os clientes são redirecionados para o nó do cluster com o melhor acesso ao volume usado pelo compartilhamento de arquivos. Isso melhora a eficiência, reduzindo o tráfego de redirecionamento entre os nós do servidor de arquivos. Os clientes são redirecionados após uma conexão inicial e quando o armazenamento em cluster é reconfigurado.

Neste cenário

Os seguintes artigos estão disponíveis para ajudá-lo a implantar um Scale-Out File Server:

Quando usar o Scale-Out File Server

Você não deve usar Scale-Out Servidor de Arquivos se sua carga de trabalho gerar um grande número de operações de metadados, como abrir arquivos, fechar arquivos, criar novos arquivos ou renomear arquivos existentes. Um operador de informações típico geraria várias operações de metadados. Você deve usar um Scale-Out File Server se precisar de escalabilidade e simplicidade e se seus requisitos estiverem alinhados com as tecnologias suportadas pelo Scale-Out File Server.

A tabela a seguir lista os recursos do SMB 3.0, os sistemas de arquivos comuns do Windows, as tecnologias de gerenciamento de dados do servidor de arquivos e as cargas de trabalho comuns. Você pode ver se a tecnologia é suportada com Scale-Out File Server ou se requer um servidor de arquivos clusterizado tradicional (também conhecido como servidor de arquivos para uso geral).

Área de Tecnologia Funcionalidade Cluster de servidor de arquivos de uso geral Servidor de arquivos Scale-Out
Aplicações Hyper-V Não recomendado Sim
Aplicações Servidor Microsoft SQL Não recomendado Sim
Gestão de Ficheiros BranchCache Sim Não
Gestão de Ficheiros Eliminação de duplicação de dados (Windows Server 2012) Sim Não
Gestão de Ficheiros Desduplicação de dados (Windows Server 2012 R2) Sim Sim (apenas VDI)
Gestão de Ficheiros Servidor de destino da pasta Espaço de Nomes DFS (DFSN) Sim Sim
Gestão de Ficheiros Raiz do servidor raiz do Espaço de Nomes DFS (DFSN) Sim Não
Gestão de Ficheiros Replicação DFS (DFSR) Sim Não
Gestão de Ficheiros Controle de acesso dinâmico (acesso baseado em declarações, CAP) Sim Não
Gestão de Ficheiros Infraestrutura de classificação de arquivos Sim Não
Gestão de Ficheiros Gestor de Recursos do Servidor de Ficheiros (Ecrãs e Cotas) Sim Não
Gestão de Ficheiros Redirecionamento de pasta Sim Não recomendado
Gestão de Ficheiros Diretórios Início Sim Não recomendado
Gestão de Ficheiros Arquivos offline (cache do lado do cliente) Sim Não recomendado
Gestão de Ficheiros Perfis de Utilizador Itinerante Sim Não recomendado
Gestão de Ficheiros Pastas de Trabalho Sim Não
Sistema de arquivos Sistema de Arquivos de Volume Compartilhado (CSV) do Cluster NA Sim
Sistema de arquivos NTFS Sim NA
Sistema de arquivos Sistema de arquivos resiliente (ReFS) Recomendado com Storage Spaces Direct Recomendado com Storage Spaces Direct
NFS Servidor NFS Sim Não
PME Disponibilidade contínua SMB1 Sim Sim

1A Disponibilidade Contínua (CA) para o loopback SMB em configurações hiperconvergentes está disponível no Windows Server 2019. Para saber mais, consulte Implantar um conjunto de clusters.

Observação

As operações seguintes geram várias operações de gravação que devem ser imediatamente gravadas no disco (sem buffer) ao usar partilhas de ficheiros sempre disponíveis. Esse requisito pode reduzir o desempenho em comparação com compartilhamentos de arquivos de uso geral:

  • Redirecionamento de pasta
  • Arquivos off-line
  • Perfis de Usuário Itinerante
  • Diretórios Início

As partilhas de ficheiros continuamente disponíveis também são incompatíveis com o Gestor de Recursos de Servidor de Ficheiros e PCs com o Windows XP. Os 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

Scale-Out servidores de arquivos são ideais para armazenamento de aplicativos de servidor. 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 do IIS (Serviços de Informações da Internet) pode armazenar configuração e dados para sites em um compartilhamento de arquivos em expansão. Para obter mais informações, consulte Configuração Partilhada .
  • Hyper-V pode armazenar discos virtuais ativos e de configuração num ficheiro partilhado escalável. Para obter mais informações, consulte Implementar Hyper-V via SMB.
  • O SQL Server pode armazenar arquivos de banco de dados em tempo real em um compartilhamento de arquivos em expansão. Para obter mais informações, consulte Instalar o SQL Server com compartilhamento de arquivos SMB como uma opção de armazenamento.
  • O Virtual Machine Manager (VMM) pode armazenar um compartilhamento de biblioteca (que contém modelos de máquina virtual e arquivos relacionados) em um compartilhamento de arquivos em expansão. No entanto, o servidor de biblioteca em si não pode ser um Servidor de Arquivos Scale-Out — ele deve estar em um servidor autônomo ou em um cluster de failover que não use a função de cluster Servidor de Arquivos Scale-Out.

Se você usar um compartilhamento de arquivos de expansão como um compartilhamento de biblioteca, poderá usar apenas tecnologias compatíveis com Scale-Out Servidor de Arquivos. Por exemplo, não é possível usar a Replicação DFS (Sistema de Arquivos Distribuídos) para replicar um compartilhamento de biblioteca hospedado em um compartilhamento de arquivos em expansão. Também é importante que o servidor de arquivos de expansão tenha as atualizações de software mais recentes instaladas.

Para usar uma partilha de ficheiros de expansão horizontal como uma partilha de biblioteca, primeiro adicione um servidor de biblioteca (provavelmente uma máquina virtual) com uma partilha local ou sem partilhas. Em seguida, quando você adicionar um compartilhamento de biblioteca, escolha um compartilhamento de arquivos hospedado em um servidor de arquivos de expansão. O Virtual Machine Manager (VMM) deve gerenciar esse compartilhamento e criá-lo exclusivamente para uso do servidor de biblioteca.

Certifique-se também de instalar as atualizações mais recentes no servidor de arquivos de expansão. Para obter mais informações sobre como adicionar servidores de biblioteca do VMM e compartilhamentos de biblioteca, consulte Adicionar perfis à biblioteca do VMM. Para obter uma lista dos hotfixes atualmente disponíveis para Serviços de Arquivo e Armazenamento, consulte artigo da Base de Dados de Conhecimento Microsoft 2899011.

Observação

Alguns usuários, como os profissionais da informação, têm cargas de trabalho que têm um impacto maior no desempenho. Por exemplo, operações como abrir e fechar arquivos, criar novos arquivos e renomear arquivos existentes, quando executadas 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 requer que os dados sejam gravados no disco para garantir a integridade se ocorrer uma falha de um nó de cluster em um servidor de arquivos Scale-Out. 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 desse cenário e descreve como eles oferecem suporte a ele.

Funcionalidade Como este cenário é suportado
de clustering de failover Os clusters de failover adicionaram os seguintes recursos no Windows Server 2012 para oferecer suporte ao servidor de arquivos de expansão: Nome da Rede Distribuída, o tipo de recurso Servidor de Arquivos Scale-Out, Volumes Compartilhados de Cluster (CSV) 2 e a função de Alta Disponibilidade do Servidor de Arquivos Scale-Out. Para obter mais informações sobre esses recursos, consulte Novidades no Cluster de Failover no Windows Server.
Bloco de Mensagem do Servidor O SMB 3.0 adicionou os seguintes recursos no Windows Server para oferecer suporte ao Servidor de Arquivos Scale-Out, Failover Transparente SMB, 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.

Ver também