Översikt över Lagringsdirigering

Artikel
11/23/2024

Gäller för: Azure Stack HCI, versionerna 22H2 och 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016

Viktigt!

Azure Stack HCI är nu en del av Azure Local. Namnbytet av produktdokumentation pågår. Äldre versioner av Azure Stack HCI, till exempel 22H2, fortsätter dock att referera till Azure Stack HCI och återspeglar inte namnändringen. Läs mer.

Lagringsutrymmen Direct är en funktion i Azure Stack HCI och Windows Server som gör att du kan klustra servrar med intern lagring i en programvarudefinierad lagringslösning.

Den här artikeln innehåller en översikt över Lagringsutrymmen Direct, hur den fungerar, när den ska användas och dess viktigaste fördelar. Du kan också utforska videor och verkliga kundberättelser i den här artikeln om du vill veta mer om Lagringsutrymmen Direct.

Kom igång genom att prova Lagringsutrymmen Direct i Microsoft Azure eller ladda ned en 180 dagar lång licensierad utvärderingskopia av Windows Server från Windows Server Evaluations. Information om minimikraven för maskinvara för Lagringsutrymmen Direct på Windows Server och Azure Stack HCI finns i Systemkrav för Windows Server respektive Systemkrav för Azure Stack HCI. Information om hur du distribuerar Lagringsutrymmen Direct som en del av Azure Stack HCI finns i Distribuera Azure Stack HCI-operativsystemet.

Vad är Lagringsutrymmen Direct?

Lagringsutrymmen Direct är en programvarudefinierad lagringslösning som gör att du kan dela lagringsresurser i din konvergerade och hyperkonvergerade IT-infrastruktur. Det gör att du kan kombinera interna lagringsenheter på ett kluster med fysiska servrar (2 och upp till 16) till en programvarudefinierad lagringspool. Den här lagringspoolen har cache, nivåer, återhämtning och radering av kodning mellan kolumner – alla konfigurerade och hanterade automatiskt.

Du kan skala ut lagringskapaciteten för klustret genom att lägga till fler enheter eller lägga till fler servrar i klustret. Lagringsutrymmen Direct registrerar automatiskt de nya enheterna och balanserar om lagringspoolen. Den använder också automatiskt det snabbaste lagringsmediet som finns för att tillhandahålla inbyggd och alltid på cache.

Lagringsutrymmen Direct är en kärnteknik för Azure Stack HCI, version 21H2 och 20H2. Det ingår också i Datacenter-utgåvorna av Windows Server 2022, Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server Insider Preview Builds och Azure Edition av Windows Server 2022.

Du kan distribuera Lagringsutrymmen Direct på ett kluster med fysiska servrar eller på gästkluster för virtuella datorer (VM). Om du distribuerar den på ett hyperkonvergerat kluster med fysiska servrar rekommenderar vi att du använder Azure Stack HCI-servrar. Information om hur du distribuerar Lagringsutrymmen Direct som en del av Azure Stack HCI finns i Distribuera Azure Stack HCI-operativsystemet.

När du distribuerar Lagringsutrymmen Direct på vm-gästkluster får du virtuellt delat lagringsutrymme över en uppsättning virtuella datorer ovanpå ett privat eller offentligt moln. I produktionsmiljöer stöds den här distributionen endast i Windows Server. Information om hur du distribuerar Lagringsutrymmen Direct på vm-gästkluster i Windows Server finns i Använda Lagringsutrymmen Direct i gästkluster för virtuella datorer.

Endast i test- och utvärderingssyfte kan du distribuera Lagringsutrymmen Direct på vm-gästkluster i Azure Stack HCI-testmiljöer. Information om hur du distribuerar den i Azure Stack HCI-testmiljöer finns i Självstudie: Skapa ett VM-baserat labb för Azure Stack HCI.

Hur det fungerar

Lagringsutrymmen Direct använder många av funktionerna i Windows Server, till exempel redundansklustring, filsystemet klusterdelade volymer (CSV), SMB (Server Message Block) 3 och Lagringsutrymmen. Det introducerar också en ny teknik som heter Software Storage Bus.

Lagringsutrymmen Direct skapar en programvarudefinierad lagringslösning genom att kombinera de interna lagringsenheterna på ett kluster med branschstandardservrar. Du börjar med att ansluta dina servrar med interna lagringsenheter via Ethernet för att bilda ett kluster – ingen särskild kabel eller lagringsinfrastruktur krävs. När du aktiverar Lagringsutrymmen Direct i det här klustret kombineras lagringsenheterna från var och en av dessa servrar till en programvarudefinierad pool med praktiskt taget delad lagring.

Sedan skapar du volymer från den lagringspoolen där du kan lagra dina data. Dessa volymer kör CSV-filsystemet. Det innebär att dessa volymer för varje server ser ut och fungerar som om de monteras lokalt. Med inbyggd feltolerans i dessa volymer förblir dina data online och tillgängliga även om en enhet misslyckas eller om hela noden kopplas från.

I dessa volymer kan du placera dina filer, till exempel .vhd och .vhdx för virtuella datorer. Du kan använda klustret som kör Lagringsutrymmen Direct som:

Skala ut filservern (SoFS) genom att exponera volymerna över nätverket som SMB3-filresurser.
Hyperkonvergerat system genom att aktivera Hyper-V i klustret och placera dina virtuella datorer direkt ovanpå volymerna.

I följande avsnitt beskrivs funktionerna och komponenterna i en Lagringsutrymmen Direct-stack.

Maskinvara för nätverk. Lagringsdirigering använder SMB3, inklusive SMB Direct och SMB Multichannel, över Ethernet för kommunikationen mellan servrar. Vi rekommenderar starkt att du använder 10+ GbE med fjärrdirigeringsåtkomst (RDMA), antingen iWARP eller RoCE.

Lagringsmaskinvara. Lagringsutrymmen Direct kräver 2 och upp till 16 Microsoft-godkända servrar med direktanslutna SATA-, SAS-, NVMe- eller beständiga minnesenheter som är fysiskt anslutna till bara en server vardera. Varje server måste ha minst två solid state-enheter och minst fyra enheter till. SATA- och SAS-enheter ska finnas bakom ett värdbusskort (HBA) och en SAS-expanderare.

Redundansklustring. Lagringsutrymmen Direct använder den inbyggda klustringsfunktionen i Azure Stack HCI och Windows Server för att ansluta servrarna.

Programvarans lagringsbuss. Software Storage Bus sträcker sig över klustret och upprättar en programvarudefinierad lagringsinfrastruktur där alla servrar kan se alla varandras lokala enheter. Man kan se det som att det ersätter kostsamma och begränsande Fibre Channel- eller delade SAS-kablage.

Cache för lagringsbusslager. Software Storage Bus binder dynamiskt de snabbaste enheterna som finns (till exempel SSD) till långsammare enheter (till exempel HÅRDDISKar) för att tillhandahålla cachelagring på serversidan för läsning/skrivning som påskyndar I/O och ökar dataflödet.

Lagringspool. Samlingen av enheter som utgör grunden för Lagringsutrymmen kallas lagringspoolen. Den skapas automatiskt och alla berättigade enheter identifieras automatiskt och läggs till i den. Vi rekommenderar starkt att du använder en pool per kluster med standardinställningarna. Mer information om lagringspoolen finns i bloggen Djupdykning i lagringspoolen .

Lagringsutrymmen. Lagringsutrymmen ger feltolerans mot "virtuella diskar" med spegling, raderingskodning eller både och. Du kan tänka på det som distribuerad, programvarudefinierad RAID som använder enheterna i poolen. I Lagringsutrymmen Direct har dessa virtuella diskar vanligtvis återhämtning till två samtidiga enhets- eller serverfel (till exempel trevägsspegling med varje datakopiering på en annan server) – även om chassi- och rackfeltolerans också är tillgängligt.

ReFS (Resilient File System). ReFS är ett förstklassigt filsystem som är specialbyggt för virtualisering. Den innehåller dramatiska accelerationer för .vhdx-filåtgärder, till exempel skapande, expansion och sammanslagning av kontrollpunkter och inbyggda kontrollsummor för att identifiera och korrigera bitfel. Den introducerar även realtidsnivåer som roterar data mellan "frekventa" och "kalla" lagringsnivåer i realtid, baserat på användning.

Klusterdelade volymer. CSV-filsystemet förenar alla ReFS-volymer till ett enda namnområde som är tillgängligt via valfri server. För varje server ser varje volym ut och fungerar som om den är monterad lokalt.

Skalbar filserver. Det här sista lagret är endast nödvändigt i konvergerade distributioner. Det ger fjärrfilåtkomst med hjälp av SMB3-åtkomstprotokollet till klienter, till exempel ett annat kluster som kör Hyper-V, via nätverket, vilket effektivt omvandlar Lagringsutrymmen Direct till nätverksansluten lagring (NAS).

Viktiga fördelar

Lagringsutrymmen Direct erbjuder följande viktiga fördelar:

Bild	beskrivning
	Enkelhet. Gå från branschstandardservrar som kör Windows Server eller Azure Stack HCI till ditt första Lagringsutrymmen Direct-kluster på under 15 minuter. För System Center-användare är distributionen bara en kryssruta.
	Höga prestanda. Oavsett om det gäller all-flash eller hybrid kan Lagringsutrymmen Direct överstiga 13,7 miljoner IOPS per server. Den hypervisor-inbäddade arkitekturen i Lagringsutrymmen Direct ger konsekvent, låg svarstid, inbyggd läs-/skrivcache och stöd för banbrytande NVMe-enheter som monterats direkt på PCIe-bussen.
	Feltolerans. Inbyggd återhämtning hanterar enhets-, server- eller komponentfel med kontinuerlig tillgänglighet. Större distributioner kan också konfigureras för feltolerans för chassi och rack. När maskinvaran inte fungerar kan du bara byta ut den. Programvaran lagar sig själv och inga komplicerade hanteringsåtgärder krävs.
	Resurseffektivitet. Raderingskodning ger upp till 2,4 gånger större lagringseffektivitet, med unika innovationer, till exempel lokala rekonstruktionskoder och ReFS-realtidsnivåer för att utöka dessa vinster till hårddiskenheter och blandade varma eller kalla arbetsbelastningar, samtidigt som cpu-förbrukningen minimeras för att ge resurser tillbaka till där de behövs mest – till de virtuella datorerna.
	Hanterbarhet. Använd QoS-kontroller för lagring för att hålla upptagna virtuella datorer i schack med lägsta och högsta IOPS-gränser per virtuell dator. Hälsotjänst ger kontinuerlig inbyggd övervakning och aviseringar. Nya API:er gör det enkelt att samla in omfattande prestanda- och kapacitetsmått för hela klustret.
	Skalbarhet. Gå upp till 16 servrar och över 400 enheter för upp till 4 petabyte (4 000 terabyte) lagringsutrymme per kluster. Om du vill skala ut lägger du till fler enheter eller lägger till fler servrar. Lagringsutrymmen Direct registrerar automatiskt nya enheter och börjar använda dem. Lagringseffektivitet och förbättrad beräkning av prestanda vid skalning.

När du ska använda detta

Lagringsutrymmen Direct är en kärnteknik för Azure Stack HCI och Windows Server. Det är en idealisk nätverkslagringslösning när du vill:

Skala upp eller skala ut din nätverkslagringskapacitet. Du kan lägga till fler enheter eller lägga till fler servrar för att utöka nätverkslagringskapaciteten, och ändå hålla dina data skyddade och tillgängliga. Om en enhet i lagringspoolen misslyckas eller om hela noden kopplas från förblir alla data online och tillgängliga.
Dela samma uppsättning data från olika platser samtidigt. Lagringspoolen som Lagringsutrymmen Direct skapar ser ut och fungerar som en nätverksresurs. Dina nätverksanvändare kan komma åt lagrade data när som helst från valfri plats, utan att behöva bekymra sig om den fysiska platsen för deras lagrade data.
Använd en blandning av lagringsmedia. Med Lagringsutrymmen Direct kan du kombinera olika typer av lagringsmedia i serverklustret för att bilda den programvarudefinierade lagringspoolen. Programvaran bestämmer automatiskt vilket media som ska användas baserat på data – aktiva data på snabbare media och andra data som används sällan på långsammare media.

Distribueringsalternativ

Lagringsutrymmen Direct stöder följande två distributionsalternativ:

Hyperkonvergerad
Konvergerade

Kommentar

Azure Stack HCI stöder endast hyperkonvergerad distribution.

Hyperkonvergerad distribution

I en hyperkonvergerad distribution använder du ett kluster för både beräkning och lagring. Det hyperkonvergerade distributionsalternativet kör virtuella Hyper-V-datorer eller SQL Server-databaser direkt på de servrar som tillhandahåller lagringen – och lagrar sina filer på de lokala volymerna. Detta eliminerar behovet av att konfigurera åtkomst och behörigheter för filservern, vilket i sin tur minskar maskinvarukostnaderna för små till medelstora företag och distributioner av fjärr- eller avdelningskontor. Information om hur du distribuerar Lagringsutrymmen Direct på Windows Server finns i Distribuera Lagringsutrymmen Direct på Windows Server. Information om hur du distribuerar Lagringsutrymmen Direct som en del av Azure Stack HCI finns i Vad är distributionsprocessen för Azure Stack HCI?

Konvergerad distribution

I en konvergerad distribution använder du separata kluster för lagring och beräkning. Det konvergerade distributionsalternativet, även kallat "disaggregerat", lagrar en skalbar filserver (SoFS) ovanpå Lagringsutrymmen Direct för att tillhandahålla nätverksansluten lagring över SMB3-filresurser. Detta möjliggör skalning av beräkning och arbetsbelastning oberoende av lagringsklustret, vilket är viktigt för distributioner i större skala, till exempel Hyper-V IaaS (infrastruktur som en tjänst) för tjänsteleverantörer och företag.

Hantera och övervaka

Du kan använda följande verktyg för att hantera och övervaka Lagringsutrymmen Direct:

Name	Grafisk eller kommandorad?	Betald eller inkluderad?
Administrationscenter för Windows	Grafisk	ingår
Serverhanteraren och hanteraren för redundanskluster	Grafisk	ingår
Windows PowerShell	Kommandorad	ingår
System Center Virtual Machine Manager (SCVMM) & Operations Manager	Grafisk	Betald

Videoklipp

Lagringsutrymmen direktöversikt (5 minuter)

Lagringsutrymmen Direct på Microsoft Ignite 2018 (1 timme)

Lagringsutrymmen Direct på Microsoft Ignite 2017 (1 timme)

Lagringsutrymmen direct launch event at Microsoft Ignite 2016 (1 timme)

Kundcase

Det finns över 10 000 kluster över hela världen som kör Lagringsutrymmen Direct. Organisationer av alla storlekar, från småföretag som bara distribuerar två noder, till stora företag och myndigheter som distribuerar hundratals noder, är beroende av Lagringsutrymmen Direct för sina kritiska program och infrastruktur.

Besök Microsoft.com/HCI för att läsa deras berättelser.

Dela via