กำหนดค่า Storage Spaces Direct (S2D) บน Windows Server 2016

Storage Spaces Direct (S2D) เป็นเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายใหม่ที่ปรากฏใน Windows Server 2016 ด้วย Storage Spaces Direct คุณสามารถเปลี่ยนไดรฟ์ในเครื่องของเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องให้เป็นที่จัดเก็บข้อมูลที่ปรับขนาดได้และทนต่อข้อผิดพลาด จากความล้มเหลวของทั้งดิสก์ที่แยกจากกันและเซิร์ฟเวอร์ทั้งหมด ต้นทุนของพื้นที่จัดเก็บซอฟต์แวร์นี้ถูกกว่า SAN หรือ NAS มาก เนื่องจากการปรับขนาดที่ง่ายขึ้น (สูงสุด 16 เซิร์ฟเวอร์และ 400 ไดรฟ์) และโอกาสในการใช้ไดรฟ์ที่แตกต่างกัน (รวมถึง SSD และ NVMe) ช่วยให้เกิดประสิทธิภาพที่สำคัญ

Storage Spaces Direct (S2D) คืออะไร

S2D เป็นการพัฒนาเพิ่มเติมของเทคโนโลยี Storage Spaces และอนุญาตให้รวมไดรฟ์ในเครื่องของโหนดคลัสเตอร์ Hyper-V เข้ากับ Storage Pools คุณสามารถสร้างไดรฟ์ข้อมูลเสมือน (ดิสก์) บนไดรฟ์เหล่านี้และใช้เป็นไดรฟ์ข้อมูลที่ใช้ร่วมกันของคลัสเตอร์ (CSV) เพื่อจัดเก็บไฟล์เครื่องเสมือน Hyper-V และการแชร์ไฟล์ SOFS หากคุณต้องการขยายขนาดพื้นที่เก็บข้อมูล เพียงเพิ่มเซิร์ฟเวอร์หรือไดรฟ์ใหม่ลงใน S2D โดยทั่วไปแล้ว Storage Spaces Direct คือคำตอบของ Microsoft สำหรับ VMware vSAN

ข้อกำหนดโดยตรงเกี่ยวกับพื้นที่จัดเก็บ

S2D รองรับประเภทอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลต่อไปนี้:

• HDD ทั่วไป (SAS);

• SATA/SAS SSD;

• NVMe (Non-Volatile Memory Express) คือ SSD ที่เชื่อมต่อผ่านบัส PCI Express ที่เร็วกว่าแทนอินเทอร์เฟซ SATA/SAS แบบคลาสสิก

ดิสก์ประเภทต่าง ๆ ในภายหลังสามารถรวมกันในอาร์เรย์ต่าง ๆ (ตามความเร็วหรือขนาด) ตัวอย่างเช่น มีเหตุผลที่จะค้นหาแคชและบันทึกการทำธุรกรรมของแอปพลิเคชันบน NVMe SSD ที่เร็วกว่า และเป็นการดีกว่าหากใช้ดิสก์ที่ช้ากว่าและราคาไม่แพงเพื่อจัดเก็บไฟล์ขนาดใหญ่ที่ไม่ต้องการประสิทธิภาพสูงในการเข้าถึง เป็นต้น

เพื่อให้ S2D ทำงานได้ คุณต้องสร้างคลัสเตอร์เฟลโอเวอร์ที่มีข้อกำหนดต่อไปนี้ให้กับโหนด

ข้อกำหนดของโหนดคลัสเตอร์ S2D:

1. รุ่น Windows Server 2016 Datacenter;

2. ต้องติดตั้งคอมโพเนนต์ต่อไปนี้บนเซิร์ฟเวอร์: บทบาท Hyper-V, File Services และ Failover Clustering

   หมายเหตุ อย่าลืมปิดการใช้งาน SMB 1.0:

   Remove-WindowsFeature -Name FS-SMB1 -Verbose -Restart

3. อย่างน้อยสองเซิร์ฟเวอร์ในคลัสเตอร์ (ตามหลักแล้ว อย่างน้อย 4 โฮสต์เพื่อให้แน่ใจว่ามีความทนทานต่อข้อผิดพลาดสูง)

4. นอกจากไดรฟ์ระบบแล้ว ในแต่ละโหนดจะต้องมีดิสก์จริงอย่างน้อยหนึ่งแผ่น ดิสก์ทั้งหมดที่คุณจะเพิ่มไปยัง Storage Spaces Direct จะต้องไม่ได้ฟอร์แมต (กล่าวคือ ไม่แบ่งพาร์ติชันและไม่มีตารางพาร์ติชัน)

สมมติว่าคุณได้สร้างคลัสเตอร์เฟลโอเวอร์ของสองเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้ Windows Server 2016 (คุณสามารถสร้างได้แม้ในเวิร์กกรุ๊ป)

ก่อนเปิดใช้งาน Storage Spaces Direct ตรวจสอบให้แน่ใจว่าดิสก์ของคุณสามารถเข้าร่วมในพูลนี้ได้

Get-PhysicalDisk -CanPool $True | Sort Model

วิธีเปิดใช้พื้นที่เก็บข้อมูลโดยตรง

เปิดใช้งาน S2D โดยใช้ cmdlet ต่อไปนี้:

Enable-ClusterStorageSpacesDirect

cmdlet กำลังประมวลผลนานพอ (ประมาณ 10 นาที) ดิสก์ที่มีอยู่ทั้งหมดและประสิทธิภาพจะถูกวิเคราะห์ และกลุ่มคลัสเตอร์จะถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ สองชั้นจะถูกสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติ: ประสิทธิภาพและความจุ โดยมีประเภทการเฟลโอเวอร์ที่แตกต่างกัน: มิเรอร์และพาริตี ตามลำดับ

รองรับ 3 ประเภทของการให้การยอมรับข้อผิดพลาดของการจัดเก็บข้อมูล:

1. มิเรอร์ (3) - ข้อมูลจะถูกจำลองแบบพร้อมกันระหว่าง 3 โหนด (หรือ 2 ในการกำหนดค่าขั้นต่ำ) ความเร็วในการอ่านสูงถึงเนื่องจากการกระจายการดำเนินการระหว่างเซิร์ฟเวอร์ทั้งหมด

2. พาริตี (2) - ข้อมูลที่มีข้อมูลพาริตีจะกระจายไปตามดิสก์ต่างๆ การจัดเก็บข้อมูลมีประสิทธิภาพมากขึ้นเนื่องจากคุณไม่จำเป็นต้องจัดเก็บข้อมูลเดียวกันหลายชุด

3. ระดับชั้น (1) - การรวมกันของทั้งสองวิธีที่กล่าวถึงข้างต้น

Get-Disk | select Number, FriendlyName, OperationalStatus, Size, PartitionStyle, BusType | sort Number | ft -AutoSize

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

-CacheState Disabled

เปิด Failover Cluster Manager และตรวจสอบให้แน่ใจว่า Cluster Pool 1 ปรากฏในส่วน Storage

หลังจากเลือกพูลแล้ว คุณจะเห็นว่ามีดิสก์อะไรบ้าง

หากจำเป็น ชื่อพูลอาจเปลี่ยนแปลงได้:

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

หากคุณต้องสร้างไดรฟ์ข้อมูลจากดิสก์เฉพาะ คุณสามารถใช้คำสั่งนี้ได้ ขั้นแรก เลือกดิสก์ LUN 3 ทั้งหมดและรวบรวมลงในพูล

$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

เพิ่มดิสก์ใหม่ลงในกลุ่ม:

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

ดิสก์ที่ทำเครื่องหมายเป็น S2D จะไม่แสดงในคอนโซลการจัดการดิสก์อีกต่อไป และถือว่าใช้ได้

หากคุณมีไดรฟ์ประเภทต่างๆ คุณสามารถใช้การจัดระดับพื้นที่เก็บข้อมูลได้ (ไม่บังคับ) ระดับของ SSD แบบมิเรอร์ถูกสร้างขึ้นดังนี้:

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

ระดับความเท่าเทียมกันของ HDD ทั่วไป:

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

ตอนนี้คุณสามารถสร้าง CSV (ไดรฟ์ข้อมูลที่ใช้ร่วมกันของคลัสเตอร์):

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

คุณสามารถแสดงรายการวอลุ่มและประเภทความซ้ำซ้อนได้ดังนี้:

Get-VirtualDisk | ft FriendlyName, ResiliencySettingName, PhysicalDiskRedundancy

CSV ใหม่จะปรากฏในการจัดการดิสก์

ไดรฟ์ข้อมูลนี้สามารถใช้เพื่อโฮสต์เครื่องเสมือน Hyper-V หรือการแชร์ File Server แบบ Scale-out

ดังนั้น การใช้ Storage Spaces Direct ของเซิร์ฟเวอร์หลายเครื่องที่มีดิสก์ในเครื่อง คุณสามารถสร้างที่เก็บข้อมูลเครือข่ายซอฟต์แวร์ได้อย่างง่ายดาย เนื่องจาก S2D จึงมีความทนทานต่อความผิดพลาดของทั้งดิสก์หรือเซิร์ฟเวอร์คู่ใดก็ได้ (คลัสเตอร์โหนด 4+) คลัสเตอร์ S2D จะเริ่มกระบวนการจัดสรรข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ที่เหลือโดยอัตโนมัติ หากตรวจพบข้อผิดพลาดของดิสก์หรือเซิร์ฟเวอร์ ในสภาพแวดล้อมการทดสอบ คุณสามารถตรวจสอบให้แน่ใจว่าเมื่อคุณถอดดิสก์สองแผ่นใดๆ ออก พื้นที่เก็บข้อมูลจะยังใช้งานได้ และ VM บนดิสก์นั้นกำลังทำงานอยู่ วิธีเปลี่ยนไดรฟ์ที่ล้มเหลวในที่เก็บข้อมูล S2D ฉันจะอธิบายในบทความถัดไป