Home WindowsWindows Server Настройка Storage Space на Windows Server 2016

Настройка Storage Space на Windows Server 2016

by admin
331 views
storage

Настройка Storage Space

Как устроен Storage Spaces

Storage Spaces — технология виртуализации дискового пространства, которая впервые появилась в Microsoft Windows Server 2012. Storage Spaces является дальнейшим развитием механизма управления динамическими дисками в Windows. Основой является широко применяемая в решениях различных вендоров концепция дисковых пулов: отдельные физические диски сервера объединяются в один или несколько пулов, на базе которых создаются тома с различными уровнями производительности и отказоустойчивости. Использование Storage Spaces вместо аппаратного RAID-контроллера имеет ряд преимуществ и недостатков, которые будут подробно рассмотрены ниже.

Термины

  • Storage pool (пул хранения) — набор физических дисков. В одном пуле могут находится диски, отличающиеся по объёму, производительности и интерфейсу подключения.
  • Virtual disk (виртуальный диск) — термин для определения логический том в Storage Spaces. Для создания виртуального диска используется ёмкость выбранного дискового пула. При этом доступны несколько вариантов отказоустойчивости (их можно комбинировать в пределах одного пула), большинство из которых являются аналогами традиционных RAID-массивов различных уровней.
    • Simple (простой) — аналог RAID-0. Поток данных разбивается на страйпы (по умолчанию размером в 256КиБ), которые распределяются по дискам в пуле. Виртуальный диск simple обеспечивает оптимальное использование ёмкости дисков и является самым производительным, но не предполагает никакой отказоустойчивости.
    • Mirror (зеркальный): для каждого страйпа в зеркальном виртуальном диске записывается дополнительно одна (двойное зеркало, 2-way mirror) или две (тройное зеркало, 3-way mirror) копии. Аналогом в плане использования ёмкости дисков для двойного зеркала является RAID-10 (или 1E для нечётного числа дисков). Зеркальный ВД защищён от потери одного или двух дисков соответственно.
    • Parity (виртуальный диск с контролем чётности): запись страйпов на диски чередуется с записью контрольной суммы. В Windows Server 2012 R2 появились диски с двойной чётностью (dual parity), в которых дополнительно пишется вторая контрольная сумма. Как и аналогичные RAID-5 и RAID-6 ВД с контролем чётности допускают потерю одного или двух дисков соответственно и обеспечивают минимальную потерю дискового пространства (-1 или -2 диска соответственно). Традиционным недостатком любых реализаций томов с контрольными суммами является низкая производительность на запись из-за необходимости модификации всего полного страйпа вместе с контрольными суммами. Отсутствие фиксированного размещения страйпов в Storage Spaces и RAM-кэша на контроллере (используются обычные HBA) усугубляет данную проблему, сравнение производительности ВД single parity и dual parity с RAID-5 и RAID-6 будет ниже.
  • В Windows Server 2012 R2 появился функционал enclosure awareness: при размещении страйпов учитывается размещение дисков по различным дисковым полкам (SAS JBOD’ам) для получения отказоустойчивости на уровне дисковых полок. Например, ВД с двойным зеркалированием (2-way mirror), размещенный на трёх дисковых полках, допускает потерю одной дисковой полки целиком.
  • Параллельность распределения страйпов в виртуальном диске определяется числом т.н. столбцов (columns). Для получения максимальной производительности число столбцов для виртуальных дисков с уровнем отказоустойчивости simple и parity должно соответствовать количеству физических дисков, но в настройках по умолчанию максимальное число столбцов, например, для simple равно 8. Это связано с особенностями механизма расширения ёмкости пула: для оптимального использования ёмкости число добавляемых дисков должно соответствовать максимальному числу столбцов, которое используется виртуальными дисками, а для зеркальных дисков — числу столбцов * числу копий страйпа (2 для 2-way mirror, 3 для 3-way mirror).
  • Storage tiers (ярусное хранение данных). В Windows Server 2012 R2 появилась поддержка 2-ярусного (SSD и HDD) размещения данных на виртуальных дисках Storage Spaces. Приоретизация доступа к быстрому ярусу из SSD возможна путём управления ёмкостью (при создании ВД указываются комбинация объёмов SSD и HDD ярусов) либо на файловом уровне: необходимый файл можно привязать к SSD-ярусу для обеспечения гарантированной производительнности.
  • Write-back cache (кэш на запись). Для компенсации низкой производительности на случайную запись небольшая часть SSD в пуле используется для кэширования записи. При этом оставшаяся часть ёмкости SSD может быть использована для ярусного хранения.

Ограничения

Количество дисков и ёмкость:

  • До 240 дисков одном пуле (в Windows Server 2012R2, ранее — до 160-ти), но пулов может быть несколько.
  • До 80-ти дисков в кластеризованном пуле, до 4-х пулов на кластер.
  • До 64-х виртуальных дисков в одном пуле.
  • Общая ёмкость пула — до 480ТиБ.

Storage Spaces в кластерах

Одна из самых востребованных возможностей Storage Spaces — использование в failover-кластере Windows. Архитектура решения предельно проста: требуются диски SAS (см. дополнительные требования к дискам и организации томов), SAS JBOD (дисковая полка) с двумя SAS-экспандерами и минимум двумя разъемами для подключения к каждому из экспандеров (для двухузлового кластера). На серверах в качестве контроллеров используются обычные SAS HBA. Мы рекомендуем LSI (любые SAS2 и SAS3 HBA с внешними портами, например LSI 9207-8e), но можно использовать и Adaptec серий 6H и 7H.

Минимальной конфигурация выглядит так: два сервера, в каждом из них двухпортовый SAS HBA с подключением к 2-экспандерному SAS JBOD’у на базе корпуса Supermicro и SAS диски.

Настройка Storage Space Server 2016

Для использования в качестве SAS JBOD’а можно использовать любой корпус Supermicro с двумя экспандерами (E26 или E2C в наименовании для SAS2 и SAS3 соответственно). Каждый экспандер в корпусах Supermicro имеет минимум два разъема x4 SAS (SFF-8087 или SFF-8643), которые можно использовать в качестве входов. При наличии третьего разъема его можно использовать для каскадирования (подключения дополнительных дисковых полок) или для построения топологии с тремя узлами в кластере.

Существуют варианты в одном корпусе, т.н. Cluster-in-a-box (CiB): готовые комплекты SSG-6037B-CIB032 и SSG-2027B-CIB020H на базе Supermicro Storage Bridge Bay с предустановленным Windows Storage Server 2012 R2 Standard, которые отлично подходят для построения отказоустойчивых файловых и/или iSCSI серверов:

Варианты отказоустойчивости и минимальное количество дисков

варианты отказоустойчивости Storage Spaces

Настройка Storage Spaces на Server 2016

Настраивать мы будем в виртуальной лабаратории , где существуют 2 сервера , DC1( как контроллер домена с предустановленной Windows Server 2016 Standart) , и сервер Storage Spaces с названием SERVER1 ( с предустановленной Windows Server 2016 Datacenter) . Также на сервер добавлены 5 виртуальных SAS дисков , емкостью по 10gb.

  • Переходим Server Manager > File and Storage Services > Servers > Storage Pools
Настройка Storage Space Server 2016 -2
Настройка Storage Space Server 2016 -3
Настройка Storage Space Server 2016 -4
Настройка Storage Space Server 2016 -5
Настройка Storage Space Server 2016 -6
Настройка Storage Space Server 2016 -7
Настройка Storage Space Server 2016 -8
Настройка Storage Space Server 2016 -9
Настройка Storage Space Server 2016 -10
Настройка Storage Space Server 2016 -11
Настройка Storage Space Server 2016 -12
Настройка Storage Space Server 2016 -13
Настройка Storage Space Server 2016 -14
Настройка Storage Space Server 2016 -15
Настройка Storage Space Server 2016 -16
Настройка Storage Space Server 2016 -17
Настройка Storage Space Server 2016 -18
Настройка Storage Space Server 2016 -19
Настройка Storage Space Server 2016 -20
Настройка Storage Space Server 2016 -21
Настройка Storage Space Server 2016 -22
Настройка Storage Space Server 2016 -23

Powershell commands

Удаление сломанного диска из пула

$disk = get-physicaldisk -friendlyname "generic physical disk"
remove-physicaldisk -physicaldisks $disk -storagepoolfriendlyname storagepool1

Get physical disks that can be pooled

Get-physicaldisk | ? {$_.canpool -eq $true}
or
$canpool = get-physicaldisk -canpool $true

Create a new pool

New-StoragePool -FriendlyName Pool1 -StorageSubSystemFriendlyName (Get-StorageSubSystem).FriendlyName -PhysicalDisks (Get-PhysicalDisk -CanPool $True)
or
New-StoragePool -FriendlyName Pool1 -StorageSubSystemFriendlyName "Windows Storage" -PhysicalDisks (Get-PhysicalDisk -CanPool $True)

Rename Disk
Get-PhysicalDisk | Select-Object friendlyname,UniqueID,size
Get-PhysicalDisk -UniqueId 60022480F0D1DE600607F4F2B10A2917 | Set-PhysicalDisk -newFriendlyName HDDTEST

Rename Virtual Disk
Get-VirtualDisk | Set-VirtualDisk -NewFriendlyName Vdisk1

Get disk on Storage Pool

get-storagepool -friendlyname StoragePool1 | get-physicaldisk | select friendlyname , mediatype, usage , bustype


Get physical disk info in the pool

Get-StoragePool Pool1 | Get-PhysicalDisk | Select FriendlyName,MediaType,UniqueId

New non-tiered thin size virtual disk

New-VirtualDisk -StoragePoolFriendlyName Pool1 -FriendlyName vDisk1 -Size 3TB —ResiliencySettingName Simple -ProvisioningType Thin

New non-tiered fixed size virtual disk with write-back-cache

New-VirtualDisk -StoragePoolFriendlyName Pool1 -FriendlyName vDisk1 -Size 3TB -ResiliencySettingName Simple -ProvisioningType Fixed -WriteCacheSize 92GB

Change disk MediaType in pool using FriendlyName (Распределить диски на быстрые и медленные)

Перед применением диск не должен быть участником Виртуального диска или будет ошибка Failed
Set-PhysicalDisk -FriendlyName PhysicalDisk1 -MediaType SSD
Set-PhysicalDisk -FriendlyName PhysicalDisk2 -MediaType HDD

Change disk FriendlyName in pool using UniqueId

Set-PhysicalDisk -UniqueId “{8433b759-314d-11e5-94f3-806e6f6e6963}” -NewFriendlyName “SSD1”

New tiered disk witch custom write-back-cache

New-VirtualDisk -StoragePoolFriendlyName “My Storage Pool” -FriendlyName TieredSpace -StorageTiers @($ssd_tier, $hdd_tier) -StorageTierSizes @(50GB, 300GB) -ResiliencySettingName simple -WriteCacheSize 2GB

Extend virtual disk

Get-VirtualDisk vDisk1 | Resize-VirtualDisk -Size 4TB

Assign a frequent accessed file permanently to the SSD Tier

Set-FileStorageTier -FilePath F:\disk.vhd -DesiredStorageTier ($vdisk1 | Get-StorageTier -MediaType SSD)
OR
New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName storagepool1 -FriendlyName HDD_tier -MediaType HDD
New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName storagepool1 -FriendlyName SSD_tier -MediaType SSD

Информация взята из источников
https://www.truesystem.ru/solutions/khranenie_danny/360884/
https://habr.com/ru/company/etegro/blog/257089/
https://social.technet.microsoft.com/wiki/contents/articles/11382.storage-spaces-frequently-asked-questions-faq.aspx

Статьи из этой категории

Leave a Comment