Storage Spaces Direct (S2D) là một công nghệ lưu trữ dữ liệu phân tán mới xuất hiện trong Windows Server 2016. Do Storage Spaces Direct, bạn có thể biến các ổ đĩa cục bộ của một số máy chủ thành một bộ nhớ có khả năng mở rộng, chịu được lỗi được bảo vệ khỏi sự cố của cả các đĩa riêng biệt và toàn bộ máy chủ. Chi phí lưu trữ phần mềm này thấp hơn nhiều so với SAN hoặc NAS do quy mô được đơn giản hóa (lên đến 16 máy chủ và 400 ổ đĩa) và cơ hội sử dụng các ổ đĩa khác nhau (bao gồm cả SSD và NVM) cho phép hiệu suất đáng kể.
Storage Spaces Direct (S2D) là gì
S2D là sự phát triển thêm của Không gian lưu trữ công nghệ và cho phép hợp nhất các ổ đĩa cục bộ của các nút cụm Hyper-V vào Bộ lưu trữ. Bạn có thể tạo ổ đĩa ảo (ổ đĩa) trên các ổ đĩa này và sử dụng chúng làm Ổ đĩa chia sẻ cụm (CSV) chung để lưu trữ tệp máy ảo Hyper-V và chia sẻ tệp SOFS. Nếu bạn cần mở rộng kích thước lưu trữ, chỉ cần thêm một máy chủ hoặc ổ đĩa mới vào S2D. Nói chung, Storage Spaces Direct là câu trả lời của Microsoft cho VMware vSAN.
Yêu cầu Trực tiếp về Không gian Lưu trữ
S2D hỗ trợ các loại thiết bị lưu trữ sau:
- Ổ cứng thông dụng (SAS);
- SATA / SAS SSD;
- NVMe (Non-Volatile Memory Express) là SSD được kết nối thông qua một bus PCI Express nhanh hơn thay vì giao diện SATA / SAS cổ điển.
Các loại đĩa khác nhau sau này có thể được kết hợp thành nhiều mảng khác nhau (theo tốc độ hoặc kích thước). Ví dụ:hợp lý để định vị bộ nhớ cache và nhật ký giao dịch ứng dụng trên SSD NVMe nhanh hơn và tốt hơn là sử dụng các đĩa chậm hơn và ít tốn kém hơn để lưu trữ các tệp lớn không yêu cầu hiệu suất cao để truy cập chúng, v.v.
Để S2D hoạt động, bạn phải tạo một cụm chuyển đổi dự phòng với các yêu cầu sau đối với các nút của nó.
Yêu cầu đối với các nút cụm S2D:
- Phiên bản Trung tâm dữ liệu Windows Server 2016;
- Các thành phần sau phải được cài đặt trên máy chủ:Hyper-V, vai trò của Dịch vụ tệp và tính năng Phân cụm chuyển đổi dự phòng. Lưu ý . Đừng quên tắt SMB 1.0:
Remove-WindowsFeature –Name FS-SMB1 -Verbose –Restart - Ít nhất hai máy chủ trong một cụm (lý tưởng là ít nhất 4 máy chủ để đảm bảo khả năng chịu lỗi cao);
- Ngoài ổ đĩa hệ thống, phải có ít nhất một đĩa vật lý trong mỗi nút. Tất cả các đĩa mà bạn định thêm vào Storage Spaces Direct phải chưa được định dạng (tức là không được phân vùng và không chứa bảng phân vùng).
Giả sử rằng bạn đã tạo một cụm chuyển đổi dự phòng của hai máy chủ chạy Windows Server 2016 (bạn có thể tạo nó ngay cả trong một nhóm làm việc).
Lưu ý . Nếu có một số lượng nút chẵn trong một cụm, bạn sẽ phải định cấu hình một nút nhân chứng. Nếu có số lượng nút không đồng đều, bạn không cần nhân chứng.Trước khi bật Storage Spaces Direct, hãy đảm bảo rằng các đĩa của bạn có thể được tham gia vào nhóm này.
Get-PhysicalDisk –CanPool $True | Sort Model
Cách bật Trực tiếp không gian lưu trữ
Kích hoạt S2D bằng lệnh ghép ngắn sau:
Enable-ClusterStorageSpacesDirect
Lệnh ghép ngắn đang được xử lý đủ lâu (khoảng 10 phút), tất cả các đĩa có sẵn và hiệu suất của chúng sẽ được phân tích và một nhóm cụm sẽ tự động được tạo. Ngoài ra, hai cấp được tạo tự động:Hiệu suất và Dung lượng, có các kiểu chuyển đổi dự phòng khác nhau:tương ứng là nhân bản và chẵn lẻ.
3 loại cung cấp khả năng chịu lỗi của bộ lưu trữ dữ liệu được hỗ trợ:
- Được phản chiếu (3) - dữ liệu được sao chép đồng bộ giữa 3 (hoặc 2 trong cấu hình tối thiểu) nút. Tốc độ đọc cao đạt được do phân phối hoạt động giữa tất cả các máy chủ.
- Chẵn lẻ (2) - dữ liệu với thông tin chẵn lẻ được phân phối giữa các đĩa khác nhau. Lưu trữ dữ liệu hiệu quả hơn vì bạn không cần phải lưu trữ nhiều bản sao của cùng một dữ liệu.
- Bậc thang (1) - sự kết hợp của cả hai phương pháp nêu trên.
Get-Disk | select Number, FriendlyName, OperationalStatus, Size, PartitionStyle, BusType | sort Number | ft -AutoSize 
Đó là sự thật - trong mọi trường hợp, đó là RAID. Giải pháp là cập nhật trình điều khiển hoặc phần sụn của bộ điều khiển (nếu bạn có máy chủ HP, hãy cài đặt Gói hỗ trợ HPE mới nhất). Kiểm tra lại BusType. (bây giờ nó được đổi thành SAS).
Ngoài ra, có một mẹo nhỏ cho phép thay đổi loại bus thành SATA cho loại bộ điều khiển cụ thể:
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\arcsas\Parameters
"BusType"=dword:0000000b (instead of 00000008)
Lưu ý 2 . Nếu loại đĩa SSD hoặc NVMe được phát hiện trong mảng, nó sẽ tự động được sử dụng làm bộ nhớ đệm. Nếu không có đĩa nào như vậy, một số cảnh báo sẽ xuất hiện trong quá trình tạo S2D. Bạn có thể tắt bộ nhớ cache bằng cách sử dụng -CacheState Disabled tham số.
Mở Trình quản lý cụm chuyển đổi dự phòng và đảm bảo rằng Nhóm nhóm 1 đã xuất hiện trong phần Lưu trữ.
Sau khi chọn nhóm, bạn có thể xem nó bao gồm những đĩa nào.
Nếu cần, tên nhóm có thể được thay đổi:
Set-StoragePool –FriendlyName “Cluster Pool 1” –NewFriendlyName “S2D”
Nếu bạn phải tạo một ổ đĩa từ các đĩa cụ thể, bạn có thể sử dụng lệnh này. Đầu tiên, chọn tất cả các đĩa LUN 3 và thu thập chúng vào nhóm.
$HDDs = Get-PhysicalDisk | ? PhysicalLocation -like "*LUN 3"
New-StoragePool -StorageSubSystemFriendlyName *Cluster* -FriendlyName S2DPool -ProvisioningTypeDefault Fixed -PhysicalDisk $HDDs
Hiển thị danh sách các đĩa trong nhóm:
Get-StoragePool -FriendlyName S2D | Get-PhysicalDisk | ft PhysicalLocation
Thêm đĩa mới vào nhóm:
$HDDs = Get-PhysicalDisk | ? PhysicalLocation -like "*LUN 4"
Add-PhysicalDisk -PhysicalDisks $HDDs -StoragePoolFriendlyName S2D
Các đĩa được đánh dấu là S2D sẽ không được hiển thị trong bảng điều khiển Disk Management nữa, và điều đó không sao cả.
Nếu bạn có nhiều loại ổ đĩa khác nhau, bạn có thể sử dụng phân cấp bộ nhớ (tùy chọn). Một lớp SSD kiểu nhân bản được tạo như sau:
New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName S2D -FriendlyName "Mirror_Tier" -MediaType SSD -ResiliencySettingName Mirror
Một cấp độ chẵn lẻ của các ổ cứng thông thường:
New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName S2D -FriendlyName "Parity_Tier" -MediaType HDD -ResiliencySettingName Parity
Bây giờ bạn có thể tạo CSV (Khối lượng chia sẻ theo cụm):
New-Volume –StoragePoolFriendlyName S2D –FriendlyName CSV001 –PhysicalDiskRedudancy 2 -FileSystem CSVFS_ReFS -Size 200GB
Bạn có thể hiển thị danh sách các khối lượng và các loại dự phòng của chúng như sau:
Get-VirtualDisk | ft FriendlyName, ResiliencySettingName, PhysicalDiskRedundancy
Một CSV mới sẽ xuất hiện trong Disk Management.
Ổ đĩa này có thể được sử dụng để hỗ trợ các máy ảo Hyper-V hoặc chia sẻ Máy chủ tệp mở rộng.
Vì vậy, bằng cách sử dụng Storage Spaces Direct của một số máy chủ có ổ đĩa cục bộ, bạn có thể dễ dàng tạo một mạng lưu trữ phần mềm. Do S2D, khả năng chịu lỗi của cả bất kỳ cặp đĩa hoặc máy chủ nào (cụm 4 nút trở lên) được cung cấp. Cụm S2D tự động bắt đầu quá trình phân bổ lại dữ liệu giữa các thiết bị còn lại nếu phát hiện bất kỳ lỗi nào của đĩa hoặc máy chủ. Trong môi trường thử nghiệm, bạn có thể đảm bảo rằng khi ngắt kết nối hai đĩa bất kỳ, bộ nhớ vẫn còn và các máy ảo trên đó đang chạy. Làm thế nào để thay thế một ổ đĩa bị lỗi trong bộ lưu trữ S2D, tôi sẽ mô tả trong bài viết tiếp theo.