В этой статье мы рассмотрим процесс настройки и управления пространствами хранения Direct and Resilient File System (ReFS).
Настройка Дисковых Пространств Напрямую
Как уже упоминалось в обзорной части, Storage Spaces Direct или S2D - это программно-определяемое решение для хранения данных, которое предоставляет возможность иметь общее хранилище, объединенное вместе из внутреннего хранилища в каждый узел кластера Hyper-V. В случае с дисковыми пространствами Direct чрезвычайно важно приобрести проверенное аппаратное / программное решение, в котором оборудование было проверено для работы с дисковыми пространствами Direct. Это чрезвычайно важное дизайнерское соображение, которое следует иметь в виду. Помимо этого основного требования, существуют и другие соображения и требования:
- Минимум (2) серверов, максимум 16
- Все серверы рекомендуется иметь одного производителя и одной модели
- Intel Nehalem class или выше/AMD EPYC или более поздняя версия
- 4 ГБ оперативной памяти на ТБ емкости кэш-накопителя на каждом сервере для метаданных S2D
- Любое загрузочное устройство, поддерживаемое Windows Server
- Сетевые карты, способные к RDMA, iWARP или RoCE
- Поддерживаемые диски включают в себя физически подключенные диски SATA, SAS или NVME с прямым подключением. В качестве части конфигурации требуются диски кэша и емкости. Общий доступ к SAS не поддерживается. RAID-карты должны поддерживать простой сквозной режим.
Начало Прямой Конфигурации Дисковых Пространств
Прежде чем приступить к настройке дисковых пространств напрямую, вам необходимо убедиться, что ваши жесткие диски свободны от любых других разделов или данных перед началом работы. Следующий сценарий PowerShell, предоставленный Microsoft, очистит все диски рядом с загрузочным диском ОС.
# Заполните эти переменные своими значениями
$ServerList = “Server01", "Server02", "Server03", " Server04”
Invoke-Command ($ServerList) {
Обновление-StorageProviderCache
Get-StoragePool | ? IsPrimordial-eq $false | Set-StoragePool-IsReadOnly:$false -ErrorAction SilentlyContinue
Get-StoragePool | ? IsPrimordial-eq $false | Get-VirtualDisk | Remove-VirtualDisk-Confirm:$false -ErrorAction SilentlyContinue
Get-StoragePool | ? IsPrimordial-eq $false | Remove-StoragePool-Confirm:$false -ErrorAction SilentlyContinue
Get-PhysicalDisk | Reset-PhysicalDisk -ErrorAction SilentlyContinue
Get-Диск | ? Integer-ne $null | ? IsBoot-ne $true | ? IsSystem-ne $true | ? PartitionStyle-ne RAW | % {
$_ | Set-Disk-isoffline:$false
$_ | Set-Disk-isreadonly:$false
$ _ / Clear-Disk-RemoveData-RemoveOEM-Confirm:$false
$_ | Set-Disk-isreadonly:$true
$_ | Set-Disk-isoffline:$true
}
Get-Disk | Where Number-Ne $Null | Where IsBoot-Ne $True | Where IsSystem -Ne $True | Where PartitionStyle-Eq RAW / Group-NoElement-Property FriendlyName
} / Sort-Property PsComputerName, Count
Проверка и создание кластера
Вы хотите убедиться,что ваши потенциальные узлы кластера будут соответствовать требованиям для прямого включения дисковых пространств. В Microsoft это описано с помощью командлета Test-Cluster.
- Тест-Кластер-Узел - Включить “Прямые Места Хранения", "Инвентаризация", "Сеть”," Конфигурация Системы”
После проверки вашего кластера с помощью командлета Test-Cluster и всего, что проходит, вам нужно фактически создать кластер. Вы можете сделать это с помощью следующего. Обратите внимание на указанный параметр NoStorage. Мы хотим сделать это, так как нам нужно создать хранилище, используя специальные пространства хранения прямых командлетов и синтаксиса.
- New-Cluster-Name < ClusterName > - Node < ClusterName >< MachineName1, MachineName2,MachineName3, MachineName4 > –NoStorage
Включите места для хранения непосредственно в вашем недавно сформированном кластере
Storage Spaces Direct имеет специальный командлет для перевода системы хранения в режим Storage Spaces Direct и выполнения некоторых действий автоматически, включая:
- Создание пула хранения
- Автоматически настраивает прямые кэши дисковых пространств. Он будет смотреть на доступные типы дисков и автоматически выбирать самые быстрые диски в качестве кэш-дисков.
- Создает два уровня в качестве уровней по умолчанию, включая уровни емкости и производительности
Используйте следующий командлет для включения прямого управления пространствами хранения:
- Enable-ClusterStorageSpacesDirect –CimSession < Имя_кластера >
Создание Пространств Хранения Прямой Пул Хранения
После включения прямого управления пространствами хранения необходимо создать пул хранения. Это можно сделать с помощью командлета PowerShell:
- New-StoragePool-StorageSubSystemFriendlyName * Cluster* - FriendlyName S2D-ProvisioningTypeDefault Fixed-PhysicalDisk (Get-PhysicalDisk | ? CanPool-eq $true
Управление Пространствами Хранения Напрямую
Прямое управление пространствами хранения данных легко осуществляется с помощью PowerShell или нового инструмента управления, выпущенного Microsoft, Windows Admin Center.
Windows Admin Center (WAC)-это современный веб-интерфейс, созданный с нуля для управления платформой Microsoft HCI с помощью Windows Server 2019 и хранилищами напрямую. Это метод прямого взаимодействия с пространствами хранения и управления ими с помощью графического интерфейса пользователя.
Создание Тома дисковых пространств с помощью WAC
Давайте посмотрим, как мы можем создать новый том Storage Spaces с помощью центра администрирования Windows.
В диалоговом окне Создание Тома выберите имя Тома, параметр отказоустойчивости, размер и то, хотите ли вы использовать дедупликацию и сжатие.
Новый том S2D создается с помощью центра администрирования Windows. Мы можем увидеть новый том в WAC после создания.
Устойчивая Файловая Система (ReFS)
Устойчивая файловая система (ReFS) рекламирует множество преимуществ и улучшений по сравнению с NTFS, включая следующие:
- Integrity-streams-ReFS использует контрольные суммы для метаданных и, возможно, для файловых данных, он может обнаруживать повреждения. Это включает в себя интеграцию хранилищ, где он может автоматически восстанавливать обнаруженные повреждения.
- Скруббер целостности данных активно исправляет ошибки-он периодически сканирует том, выявляет повреждения и запускает восстановление Тома.
- Оптимизация уровня в реальном времени-на дисковых пространствах напрямую, это не только настраивает емкость, но и обеспечивает высокую производительность для ваших рабочих нагрузок. Это включает в себя создание уровней для ваших данных, чтобы жить на них как для горячих данных, так и для холодных данных. Горячие данные - это данные, требующие быстрого хранения,а холодные - это уровень емкости. Таким образом, данные сначала записываются на горячий уровень, а затем перемещаются на уровень емкости.
- Ускоренные операции виртуальных машин-виртуализированные рабочие нагрузки Hyper-V особенно выигрывают от ReFS. Благодаря технологии клонирования блоков, встроенной в ReFS 3.1, данные блоков больше не перемещаются, а просто ссылаются указателями на блоки. Это значительно повышает производительность при создании жестких дисков фиксированного размера на основе разреженной технологии VDL, которая позволяет быстро обнулять файлы. Новая технология клонирования блоков позволяет быстро выполнять операции слияния для контрольных точек в Hyper-V
- Масштабируемость-улучшения масштабируемости, начиная с Windows Server 2016 ReFS, также позволяют создавать чрезвычайно большие наборы данных без какого-либо влияния на производительность, в отличие от предыдущих файловых систем.
Новые возможности для упругой файловой системы (ReFS) с Windows Server 2019:
- Дедупликация и сжатие-это приводит к огромной экономии пространства с виртуальными машинами Hyper-V, так как существует много дублирования на уровне блоков для виртуальных машин, особенно в реализациях VDI.
*** Примечание*** – как уже упоминалось выше, не рекомендуется использовать устойчивую файловую систему (ReFS) с общими томами кластера, так как это приводит к тому, что все операции ввода-вывода выполняются в режиме перенаправления файлов, что может привести к огромным проблемам с производительностью. Устойчивая файловая система-это рекомендуемая файловая система для использования с прямыми реализациями дисковых пространств, используемыми с Hyper-V.
Реализация устойчивой файловой системы так же проста, как форматирование нового тома с помощью новой файловой системы. Это можно сделать с помощью консоли управления дисками или с помощью diskpart.
Обобщение руководства по конфигурации хранилища Hyper-V
Мы охватили большую территорию с помощью руководства по конфигурации хранилища Hyper-V. Существует множество различных типов параметров конфигурации хранилища, доступных в Windows Server 2019 Hyper-V. К ним относятся хранилище с прямым подключением, общее хранилище, общие Тома кластера, прямые пространства хранения и ссылки.
В зависимости от типа хранилища, выбранного в среде Hyper-V, каждая конфигурация хранилища имеет различный набор характеристик, включая простоту настройки, требования, сложность решения, а также функции и возможности, которыми они обладают.
Хотя хранилище с прямым подключением является самым простым типом хранилища Hyper-V, оно довольно ограничено в корпоративных функциях, которые могут быть использованы при его использовании. Если вы хотите начать использовать истинные корпоративные функции Hyper-V, которые поставляются вместе с кластерными реализациями Hyper-V, вам нужно перейти к общим хранилищам или прямым реализациям хранилищ, чтобы воспользоваться этими преимуществами.
Другие типы технологий хранения Hyper-V, такие как общий том кластера (CSV) и устойчивая файловая система (ReFS), не обязательно зависят от реализации хранилища, однако необходимо отметить, когда они должны использоваться, как в случае использования ReFS наряду с общими томами кластера, реализованными с общим хранилищем, поскольку это может привести к проблемам производительности.
Windows Server 2019 приносит в таблицу самый разнообразный набор функций хранения данных любого выпуска Windows Server и позволяет вам как ИТ-администратору иметь ряд опций, соответствующих вашим конкретным случаям использования. Будучи информированным о том, как эти технологии реализуются и их различных функциях, вы хорошо подготовлены, чтобы принять правильное решение при выборе решения для хранения ваших данных в среде Hyper-V.
