กำหนดค่า Storage Spaces Direct (S2D) บน Windows Server 2016

พื้นที่จัดเก็บโดยตรง (S2D) เป็นเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายใหม่ที่ปรากฏใน Windows Server 2016 เนื่องจาก Storage Spaces Direct คุณสามารถเปลี่ยนไดรฟ์ในเครื่องของเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องให้เป็นที่เก็บข้อมูลที่ปรับขนาดได้และทนต่อข้อผิดพลาดได้ซึ่งได้รับการปกป้องจากความล้มเหลวของทั้งดิสก์แยกต่างหากและเซิร์ฟเวอร์ทั้งหมด ค่าใช้จ่ายของพื้นที่จัดเก็บซอฟต์แวร์นี้ต่ำกว่า SAN หรือ NAS มากเนื่องจากการปรับขนาดที่ง่ายขึ้น (เซิร์ฟเวอร์สูงสุด 16 ตัวและไดรฟ์ 400 ตัว) และโอกาสในการใช้ไดรฟ์ที่แตกต่างกัน (รวมถึง SSD และ NVMes) ทำให้เกิดประสิทธิภาพที่สำคัญ

พื้นที่จัดเก็บโดยตรง (S2D) คืออะไร

S2D คือการพัฒนาต่อไปของ Storage Spaces เทคโนโลยีและอนุญาตให้รวมไดรฟ์ในเครื่องของโหนดคลัสเตอร์ Hyper-V เข้ากับ Storage Pools คุณสามารถสร้างโวลุ่มเสมือน (ดิสก์) บนไดรฟ์เหล่านี้และใช้เป็น Cluster Shared Volume (CSV) ทั่วไปเพื่อจัดเก็บไฟล์เครื่องเสมือน Hyper-V และการแชร์ไฟล์ SOFS หากคุณต้องการขยายขนาดพื้นที่จัดเก็บ เพียงเพิ่มเซิร์ฟเวอร์หรือไดรฟ์ใหม่ลงใน S2D โดยทั่วไป Storage Spaces Direct คือคำตอบของ Microsoft ต่อ VMware vSAN

ความต้องการพื้นที่จัดเก็บโดยตรง

S2D รองรับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลประเภทต่อไปนี้:

• HDDsทั่วไป (SAS);
• SATA / SAS SSD;
• NVMe (Non-Volatile Memory Express) คือ SSD ที่เชื่อมต่อผ่านบัส PCI Express ที่เร็วกว่า แทนที่จะเป็นอินเทอร์เฟซ SATA/SAS แบบคลาสสิก

ดิสก์ประเภทต่างๆ ในภายหลังสามารถรวมกันเป็นอาร์เรย์ต่างๆ ได้ (ตามความเร็วหรือขนาด) ตัวอย่างเช่น มีเหตุผลที่จะค้นหาแคชและบันทึกธุรกรรมของแอปพลิเคชันบน NVMe SSD ที่เร็วกว่า และควรใช้ดิสก์ที่ช้ากว่าและราคาไม่แพงในการจัดเก็บไฟล์ขนาดใหญ่ที่ไม่ต้องการประสิทธิภาพสูงในการเข้าถึง เป็นต้น

เพื่อให้ S2D ทำงานได้ คุณต้องสร้างคลัสเตอร์เฟลโอเวอร์ที่มีข้อกำหนดต่อไปนี้สำหรับโหนด

ข้อกำหนดสำหรับโหนดคลัสเตอร์ S2D:

1. รุ่น Windows Server 2016 Datacenter
2. ต้องติดตั้งส่วนประกอบต่อไปนี้บนเซิร์ฟเวอร์:Hyper-V, บทบาท File Services และคุณลักษณะ Failover Clustering หมายเหตุ . อย่าลืมปิดการใช้งาน SMB 1.0:Remove-WindowsFeature –Name FS-SMB1 -Verbose –Restart
3. อย่างน้อยสองเซิร์ฟเวอร์ในคลัสเตอร์ (ตามหลักแล้ว ควรมีอย่างน้อย 4 โฮสต์เพื่อให้แน่ใจว่ามีความทนทานต่อข้อผิดพลาดสูง)
4. นอกจากไดรฟ์ระบบแล้ว จะต้องมีอย่างน้อยหนึ่งดิสก์ทางกายภาพในแต่ละโหนด ดิสก์ทั้งหมดที่คุณจะเพิ่มลงใน Storage Spaces Direct จะต้องไม่ได้รับการฟอร์แมต (เช่น ไม่แบ่งพาร์ติชั่นและไม่มีตารางพาร์ติชั่น)

สมมติว่าคุณได้สร้างคลัสเตอร์ล้มเหลวของสองเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้ Windows Server 2016 (คุณสามารถสร้างได้แม้ในเวิร์กกรุ๊ป)

ก่อนเปิดใช้ Storage Spaces Direct ตรวจสอบให้แน่ใจว่าดิสก์ของคุณสามารถเข้าร่วมในกลุ่มนี้ได้

Get-PhysicalDisk –CanPool $True | Sort Model

วิธีเปิดใช้งานพื้นที่จัดเก็บโดยตรง

เปิดใช้งาน S2D โดยใช้ cmdlet ต่อไปนี้:

Enable-ClusterStorageSpacesDirect

กำลังประมวลผล cmdlet นานพอ (ประมาณ 10 นาที) ดิสก์ที่พร้อมใช้งานทั้งหมดและประสิทธิภาพจะถูกวิเคราะห์ และพูลคลัสเตอร์จะถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ สองระดับจะถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติ:ประสิทธิภาพและความจุ โดยมีประเภทการเฟลโอเวอร์ต่างกัน:มิเรอร์และพาริตีตามลำดับ

รองรับ 3 ประเภทของการยอมรับข้อผิดพลาดของการจัดเก็บข้อมูล:

1. กระจก (3) – ข้อมูลจะถูกจำลองแบบซิงโครนัสระหว่างโหนด 3 (หรือ 2 ในการกำหนดค่าขั้นต่ำ) ถึงความเร็วในการอ่านที่สูงเนื่องจากการแจกจ่ายการทำงานระหว่างเซิร์ฟเวอร์ทั้งหมด
2. ความเท่าเทียมกัน (2) – ข้อมูลที่มีข้อมูลพาริตีจะกระจายไปตามดิสก์ต่างๆ การจัดเก็บข้อมูลจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากคุณไม่จำเป็นต้องจัดเก็บข้อมูลเดียวกันหลายชุด
3. ฉัตร (1) – การรวมกันของทั้งสองวิธีดังกล่าวข้างต้น

มันเป็นความจริง – ในทุกกรณีคือ RAID วิธีแก้ไขคืออัปเดตไดรเวอร์หรือเฟิร์มแวร์ของคอนโทรลเลอร์ (หากคุณมีเซิร์ฟเวอร์ HP ให้ติดตั้ง HPE Support Pack ล่าสุด) ตรวจสอบ BusType อีกครั้ง (ตอนนี้เปลี่ยนเป็น SAS)

นอกจากนี้ยังมีเคล็ดลับเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่ช่วยให้สามารถเปลี่ยนประเภทบัสเป็น SATA สำหรับคอนโทรลเลอร์บางประเภทได้:

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\arcsas\Parameters
"BusType"=dword:0000000b (instead of 00000008)

หมายเหตุ 2 . หากตรวจพบดิสก์ประเภท SSD หรือ NVMe ในอาร์เรย์ ดิสก์นั้นจะถูกใช้เป็นที่เก็บข้อมูลแคชโดยอัตโนมัติ หากไม่มีดิสก์ดังกล่าว คำเตือนบางอย่างจะปรากฏขึ้นระหว่างการสร้าง S2D คุณสามารถปิดการใช้งานแคชโดยใช้ -CacheState Disabled พารามิเตอร์

เปิด Failover Cluster Manager และตรวจสอบให้แน่ใจว่า Cluster Pool 1 ปรากฏอยู่ในส่วน Storage แล้ว

หลังจากเลือกพูลแล้ว คุณจะเห็นดิสก์ที่ประกอบด้วย

หากจำเป็น อาจเปลี่ยนชื่อพูล:

Set-StoragePool –FriendlyName “Cluster Pool 1” –NewFriendlyName “S2D”

หากคุณต้องสร้างโวลุ่มจากดิสก์เฉพาะ คุณสามารถใช้คำสั่งนี้ได้ ขั้นแรก เลือกดิสก์ LUN 3 ทั้งหมดแล้วรวบรวมลงในพูล

$HDDs = Get-PhysicalDisk | ? PhysicalLocation -like "*LUN 3"
New-StoragePool -StorageSubSystemFriendlyName *Cluster* -FriendlyName S2DPool -ProvisioningTypeDefault Fixed -PhysicalDisk $HDDs

แสดงรายการดิสก์ในพูล:

Get-StoragePool -FriendlyName S2D | Get-PhysicalDisk | ft PhysicalLocation

เพิ่มดิสก์ใหม่ลงในพูล:

$HDDs = Get-PhysicalDisk | ? PhysicalLocation -like "*LUN 4"
Add-PhysicalDisk -PhysicalDisks $HDDs -StoragePoolFriendlyName S2D

ดิสก์ที่ทำเครื่องหมายเป็น S2D จะไม่แสดงในคอนโซลการจัดการดิสก์อีกต่อไป และก็ใช้ได้

หากคุณมีไดรฟ์ประเภทต่างๆ คุณสามารถใช้การจัดระดับพื้นที่เก็บข้อมูล (ตัวเลือกเสริม) SSD ระดับประเภทมิเรอร์จะถูกสร้างขึ้นดังนี้:

New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName S2D -FriendlyName "Mirror_Tier" -MediaType SSD -ResiliencySettingName Mirror

ระดับพาริตีของ HDD ทั่วไป:

New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName S2D -FriendlyName "Parity_Tier" -MediaType HDD -ResiliencySettingName Parity

ตอนนี้คุณสามารถสร้าง CSV (Cluster Shared Volume):

New-Volume –StoragePoolFriendlyName S2D –FriendlyName CSV001 –PhysicalDiskRedudancy 2 -FileSystem CSVFS_ReFS -Size 200GB

คุณสามารถแสดงรายการไดรฟ์ข้อมูลและประเภทความซ้ำซ้อนได้ดังนี้:

Get-VirtualDisk | ft FriendlyName, ResiliencySettingName, PhysicalDiskRedundancy

CSV ใหม่จะปรากฏในการจัดการดิสก์

สามารถใช้โวลุ่มนี้เพื่อโฮสต์เครื่องเสมือน Hyper-V หรือการแชร์ไฟล์เซิร์ฟเวอร์ Scale-out

ดังนั้น การใช้ Storage Spaces Direct ของเซิร์ฟเวอร์หลายตัวที่มีดิสก์ในเครื่อง คุณสามารถสร้างที่เก็บข้อมูลเครือข่ายซอฟต์แวร์ได้อย่างง่ายดาย เนื่องจาก S2D จึงมีความทนทานต่อข้อผิดพลาดของทั้งคู่ของดิสก์หรือเซิร์ฟเวอร์ (คลัสเตอร์โหนด 4+) คลัสเตอร์ S2D เริ่มต้นกระบวนการจัดสรรข้อมูลใหม่ระหว่างอุปกรณ์ที่เหลือโดยอัตโนมัติ หากตรวจพบข้อผิดพลาดของดิสก์หรือเซิร์ฟเวอร์ ในสภาพแวดล้อมการทดสอบ คุณสามารถมั่นใจได้ว่าเมื่อคุณยกเลิกการเชื่อมต่อดิสก์สองตัว พื้นที่เก็บข้อมูลจะยังใช้งานได้ และ VM บนดิสก์กำลังทำงานอยู่ วิธีเปลี่ยนไดรฟ์ที่ล้มเหลวในที่จัดเก็บข้อมูล S2D ฉันจะอธิบายในบทความถัดไป