应用程序数据的横向扩展文件服务器概述
横向扩展文件服务器旨在提供横向扩展文件共享，该类共享可供基于文件的服务器应用程序存储连续使用。 横向扩展文件共享允许从同一群集的多个节点上共享同一文件夹。 本方案重点介绍如何计划和部署横向扩展文件服务器。
可以通过使用以下方法之一来部署和配置群集文件服务器：
Scale-Out 文件服务器，用于应用程序数据：此群集文件服务器功能是在 Windows Server 2012 中引入的。 它允许你在文件共享上存储服务器应用程序数据，例如 Hyper-V 虚拟机文件，并获取从存储区域网络期望的类似可靠性、可用性、可管理性和高性能级别。 所有文件共享均为在线状态，且同时位于全部节点上。 与此类群集文件服务器相关的文件共享被称为横向扩展文件共享。 这有时也称为活动/活动。 部署 Hyper-V over Server Message Block (SMB) 或 Microsoft SQL Server over SMB 时，建议采用该类文件服务器。
一般用途的文件服务器：这是 Windows Server 自引入故障转移集群功能以来所支持的群集文件服务器的延续。 该类服务器属于群集文件服务器，因此与群集文件服务器相关的所有共享均为在线状态，且在同一时间位于某一个节点上。 这有时也称为活动/被动或双活动。 与此类型群集文件服务器相关的文件共享被称为群集文件共享。 部署信息工作者方案时，建议采用该类文件服务器。
方案描述
利用横向扩展文件共享，可以从某个群集的多个节点共享同一文件夹。 如果你有一个使用 SMB 横向扩展的四节点文件服务器群集，包括运行 Windows Server 2012 R2（或 Windows Server 2012）的设备，则可以从这四个节点中的任何一个访问文件共享。 该功能通过应用新 Windows 服务器故障转移群集功能和 Windows 文件服务器协议 SMB 3.0 的功能得以实现。 文件服务器管理员可为服务器应用程序提供横向扩展文件共享及持续可用文件服务，而且只需增加在线服务器的数量即可快速响应增加的需求。 所有这些作都可以在生产环境中完成，并且对服务器应用程序是透明的。
Scale-Out 文件服务器提供的主要优势包括：
Active-Active 文件共享：所有群集节点都可以接受和提供 SMB 客户端请求。 通过使文件共享的内容可通过全部群集节点同时访问，SMB 3.0 群集和客户端共同协作在计划的维护和非计划故障（服务中断）期间为备用群集节点提供透明的故障转移。
带宽增加：最大共享带宽是所有文件服务器群集节点的总带宽。 与 Windows Server 早期版本不同的是，总带宽不再受限于单个群集节点的带宽，而是由后备存储系统的容量来确定带宽限制。 你可以通过添加节点来增加总带宽。
无停机时间的 CHKDSK：Windows Server 2012 中的 CHKDSK 已得到增强，可以大幅减少文件系统在脱机状态下进行修复的时间。 群集共享卷 (CSV) 更进一步，直接省去了脱机阶段。 CSV 文件系统 (CSVFS) 可在不影响文件系统中带有开放句柄的应用程序的情况下使用 CHKDSK。
群集共享卷缓存：Windows Server 2012 中的 CSV 引入了对读取缓存的支持，这在某些方案中（例如虚拟桌面基础结构（VDI）中可以显著提高性能。
更简单的管理：使用 Scale-Out 文件服务器，可以创建横向扩展文件服务器，然后添加必要的 CSV 和文件共享。 不再需要创建多个群集文件服务器，每个服务器都有单独的群集磁盘，然后开发放置策略，以确保每个群集节点上的活动。
自动重新均衡 Scale-Out 文件服务器客户端：在 Windows Server 2012 R2 中，自动重新均衡可提高横向扩展文件服务器的可伸缩性和可管理性。 SMB 客户端连接是按文件共享（而不是按服务器）进行跟踪的，客户端会被重定向到对文件共享所使用卷访问最佳的群集节点。 这样便会减少文件服务器节点之间的重定向流量，从而提高效率。 在建立初始连接后以及在重新配置群集存储时，将重定向客户端。
本方案内容
以下文章可用于帮助你部署横向扩展文件服务器：
何时使用横向扩展文件服务器
如果工作负荷生成大量元数据作（例如打开文件、关闭文件、创建新文件或重命名现有文件），则不应使用 Scale-Out 文件服务器。 一般的信息操作会导致若干元数据操作。 如果需要可伸缩性和简单性，并且要求符合 Scale-Out 文件服务器支持的技术，则应使用 Scale-Out 文件服务器。
下表列出了 SMB 3.0 中的功能、常见 Windows 文件系统、文件服务器数据管理技术和常见工作负荷。 你可以看到该技术是否受横向扩展文件服务器支持，或者是否需要传统的群集文件服务器（也称为一般用途文件服务器）：
| 技术领域 | 功能 | 常规用途文件服务器群集 | 横向扩展文件服务器 |
|---|---|---|---|
| 应用程序 | Hyper-V | 不推荐 | 是 |
| 应用程序 | Microsoft SQL Server | 不推荐 | 是 |
| 文件管理 | BranchCache | 是 | 否 |
| 文件管理 | 重复数据删除 (Windows Server 2012) | 是 | 否 |
| 文件管理 | 重复数据删除 (Windows Server 2012 R2) | 是 | 是（仅限 VDI） |
| 文件管理 | DFS 命名空间 (DFSN) 文件夹目标服务器 | 是 | 是 |
| 文件管理 | DFS 命名空间 (DFSN) 根服务器根 | 是 | 否 |
| 文件管理 | DFS 复制 (DFSR) | 是 | 否 |
| 文件管理 | 动态访问控制（基于声明的访问，CAP） | 是 | 否 |
| 文件管理 | 文件分类基础结构 | 是 | 否 |
| 文件管理 | 文件服务器资源管理器（屏幕和配额） | 是 | 否 |
| 文件管理 | 文件夹重定向 | 是 | 不推荐 |
| 文件管理 | 主目录 | 是 | 不推荐 |
| 文件管理 | 脱机文件（客户端缓存） | 是 | 不推荐 |
| 文件管理 | 漫游用户配置文件 | 是 | 不推荐 |
| 文件管理 | 工作文件夹 | 是 | 否 |
| 文件系统 | 群集共享卷文件系统 (CSV) | 不可用 | 是 |
| 文件系统 | NTFS | 是 | 不可用 |
| 文件系统 | 可复原文件系统 （ReFS） | 建议使用存储空间直通 | 建议使用存储空间直通 |
| NFS | NFS 服务器 | 是 | 否 |
| SMB | SMB 连续可用性1 | 是 | 是 |
1Windows Server 2019 中提供了超聚合配置的 SMB 环回连续可用性（CA）。 若要了解详细信息，请参阅 部署群集集。
注意
下面的操作会生成大量写入操作，在使用连续可用的文件共享时，需直接提交到磁盘（不经过缓冲）。 与常规用途文件共享相比，此要求可降低性能：
- 文件夹重定向
- 脱机文件
- 漫游用户配置文件
- 主目录
连续可用的文件共享与文件服务器资源管理器和运行 Windows XP 的电脑也不兼容。 用户无法访问共享后，脱机文件可能无法转换为脱机模式 3-6 分钟。
实际的应用程序
横向扩展文件服务器非常适用于服务器应用程序存储。 可以将其数据存储在横向扩展文件共享上的服务器应用程序的一些示例，如下所示：
- Internet Information Services (IIS) Web 服务器可以将网站的配置和数据存储在横向扩展文件共享上。 有关详细信息，请参阅共享配置。
- Hyper-V 可以将配置和实时虚拟磁盘存储在横向扩展文件共享上。 有关详细信息，请参阅在 SMB 上部署 Hyper-V。
- SQL Server 可以将实时数据库文件存储在横向扩展文件共享上。 有关详细信息，请参阅安装 SQL Server 并使用 SMB 文件共享作为存储选项。
- Virtual Machine Manager (VMM) 可以将库共享（其中包含虚拟机模板和相关文件）存储在横向扩展文件共享上。 但是，库服务器本身不能是横向扩展文件服务器—它必须位于独立的服务器或不使用横向扩展文件服务器群集角色的故障转移群集上。
如果将横向扩展文件共享用作库共享，则只能使用与横向扩展文件服务器兼容的技术。 例如，不能使用分布式文件系统 (DFS) 复制来复制横向扩展文件共享上托管的库共享。 还有一点很重要，那就是横向扩展文件服务器安装了最新的软件更新。
若要将横向扩展文件共享用作库共享，首先添加一个具有本地共享或根本没有共享的库服务器（比如虚拟机）。 然后在添加库共享时，选择托管于横向扩展文件服务器的文件共享。 Virtual Machine Manager （VMM） 应管理此共享，并专门创建它供库服务器使用。
此外，请确保在横向扩展文件服务器上安装最新的更新。 有关添加 VMM 库服务器和库共享的详细信息，请参阅将配置文件添加到 VMM 库。 有关文件和存储服务当前可用的修补程序的列表，请参阅 Microsoft 知识库文章 2899011。
注意
某些用户（比如信息工作者）的工作负荷对性能的影响较大。 例如，当多个用户执行诸如打开和关闭文件、创建新文件和重命名现有文件之类的操作时，将对性能产生影响。 如果文件共享启用连续可用性，它将提供数据完整性，但同时也会影响整体性能。 持续可用性要求数据写入磁盘，以确保在发生 Scale-Out 文件服务器中的群集节点发生故障时的完整性。 因此，将多个大型文件复制到文件服务器的用户在持续可用的文件共享上的性能可能会降低。
本方案中所含的功能
下表列出了本方案的部分功能并说明了支持该方案的工作原理。
| 功能 | 如何支持此方案 |
|---|---|
| 故障转移群集 | 故障转移群集在 Windows Server 2012 中添加了以下功能，以支持横向扩展文件服务器：分布网络名称、横向扩展文件服务器资源类型、群集共享卷 (CSV) 2 及横向扩展文件服务器高可用性角色。 有关这些功能的详细信息，请参阅 Windows Server 中的故障转移群集的新增功能 |
| 服务器消息块 | SMB 3.0 在 Windows Server 中添加了以下功能，以支持 Scale-Out 文件服务器、SMB 透明故障切换、SMB 多通道和 SMB 直连。 有关 SMB 的新功能和更改功能的详细信息，请参阅 Windows Server中使用 SMB 3 协议的文件共享概述。 |