Создать уровни хранилища на этом виртуальном диске
Продолжаем серию статей о виртуальной инфраструктуре на Microsoft Hyper-V.
Сегодня расскажем, как устроено хранилище на базе Storage Spaces и с какими сложностями мы столкнулись при его построении.
Архитектура хранилища
Самой сложной задачей при создании облака Cloud-V оказалось создание быстрого программно-определяемой СХД на базе Microsoft Storage Spaces.
В основе хранилища — кластер на базе двух серверов Dell PowerEdge 730 с подключенным к ним дисковым массивом Dell PowerVault 3060e.
Архитектура Storage Spaces.
Вместо традиционной сети хранения SAN мы построили конвергентную локальную сеть с пропускной способностью 40 Гбит. В кластере развернули роль Scale-out-file server с поддержкой компонентов SMB Direct и SMB Multichannel.
SMB Multichannel позволяет балансировать подключения узлов вычислительного кластера к ресурсам хранилища при наличии нескольких сетевых адаптеров на сервере. Мы использовали сетевые адаптеры Mellanox ConnectX-3 Pro 40GbE, поддерживающие функцию ROCE (RDMA over Converged Ethernet).
Компонент SMB Direct использует ROCE для прямого доступа к памяти удаленного сервера, что снижает сетевые задержки. Приложения с одного узла обращаются непосредственно к памяти приложений на другом узле, минуя сетевой стэк операционной системы. В результате существенно ускоряется передача данных между узлами.
Взаимодействие приложения и дискового хранилища: без RDMA (слева) и с RDMA (справа).
Высокая производительность программно-определяемой СХД Storage Spaces достигается за счет использования разного типа дисков (SATA, SAS, SSD). Фактически у нас получилось многоуровневое хранилище, данные в котором распределяются по разным типам дисков в зависимости от интенсивности использования. Storage Spaces фильтрует данные и отправляет редко используемые на нижний уровень (HDD), а “горячие” данные – на быстрые SSD-диски на верхнем уровне. Такой тип хранилища позволяет более эффективно использовать ресурсы.
Запись и фильтрация данных в многоуровневом хранилище.
Проблема производительности хранилища на Storage Spaces
Чтобы получить такое умное хранилище и заставить его работать, нам пришлось повоевать. Проблема, с которой мы столкнулись, – низкая скорость обработки данных. Показатели записи SSD-дисков не превышали 100 Мбит/сек, что в 10 раз ниже необходимых для нормальной производительности. Проблема появилась сразу же при развертывании ВМ из шаблона: одна ВМ размером 10 Гб разворачивалась 30–40 минут, развертывание двух ВМ занимало порядка двух часов.
Подозрение пало на прошивку дисков: дефолтная не поддерживала одновременный доступ с разных нод кластера. После обновления прошивки развертывание нескольких ВМ перестало приводить к такому сильному падению производительности. Однако все происходило по-прежнему долго.
Мы продолжили искать проблему на самом нижнем уровне архитектуры и стали анализировать процесс обмена данными драйвера ОС с диском, а именно: чтение и запись секторов на диск. Существует два определения сектора: логический и физический. Логическим сектором оперирует драйвер операционной системы, физическим – непосредственно контроллер жесткого диска. В данное время жесткие диски делятся на три типа по соотношению размера логический/физический сектор:
- 512 Native – логический 512, физический 512;
- 512е – логический 512, физический 4096;
- 4096 Native – логический 4096, физический 4096.
В итоге получалась следующая картина:
Схема взаимодействия. Физический сектор учитывается только на уровне контроллера жесткого диска.
Сложилась ситуация, в которой у вышележащего диска логический сектор меньше, чем у нижележащего. Это привело к выполнению политики Read-Modify-Write: чтение сектора 4К в кэш, правка необходимых 512 байт, запись 4К обратно на диск. Как следствие, к катастрофическому падению производительности дисковой подсистемы во время записи в 8 раз.
Процесс записи 512-байтного сектора на носитель с 4096-байтным сектором.
Мы нашли два пути решения проблемы:
-
Пересоздание существующих виртуальных жестких дисков с размером логического сектора 4К. В итоге этот вариант нам не подошел, так как не все компоненты архитектуры поддерживают виртуальные диски, расположенные на томах с сектором 4096.
Что впереди: Storage Spaces Direct
В рамках Windows Server 2016 вышла обновленная версия Storage Spaces – Storage Spaces Direct. Как обещает вендор, в новом решении устранены проблемы текущей реализации программно-определяемой СХД и есть новые возможности:
-
Многопоточная дедупликация, которая позволяет выделять определенные ядра процессора на процесс дедупликации. В Storage Space сейчас доступна только однопоточная дедупликация на базе одного ядра процессора. Дедупликация в реальном времени невозможна, а сам процесс занимает много времени.
Всем хорошего настроения и заряда на новую рабочую неделю!
Сегодня я предлагаю посмотреть на то как устроена система управления хранилищами в System Center Virtual Machine Manager SP1. VMM в частности обладает широкими возможностями по взаимодействию с дисковыми подсистемами, однако в сочетании с WS2012 и новинками в SP1 его возможности становятся еще более всеобъемлющими!
Итак, давайте более подробно разберемся с механизмами управления хранилищами в SC VMM 2012 SP1.
Виртуализованные нагрузки, представленные виртуальными машинами, в System Center 2012 – Virtual Machine Manager (VMM) требуют дисковых ресурсов для того чтобы удовлетворять требованиям как по объему дискового пространства, так и с точки зрения производительности дисковой подсистемы. Каждая из нагрузок далее может быть привязана к хостам и дисковым массивам с помощью профиля совместимости (логический объект, который создается в библиотеке VMM по сути для фильтрации хостов и прочих ресурсов) для дальнейшего размещения. VMM распознает и поддерживает локальные дисковые ресурсы и удаленные. Локальными ресурсами являются все дисковые системы подключенные непосредственно к серверу VMM и, как правило, используются для размещения наименее критичных нагрузок. Удаленное хранилище в свою очередь позволяет разгрузить сервер с помощью делегации данного типа нагрузки специализированной системе хранения данных (СХД) — такой подход позволяет использовать все возможности и фичи промышленных СХД для для размещения виртуализованных нагрузок в среде VMM.
VMM поддерживает следующие уровни взаимодействия с дисковыми массивами:
•На блочном уровне — VMM обращается к дисковым системам на блочном уровне использует механизмы предоставления LUN'ов для предоставления пространства хранения данных, используя протоколы и механизмы FC, iSCSI, и подключений типа SAS.
•На файловом уровне — VMM поддерживает размещение виртуализованных нагрузок на сетевых файловых шарах. Шары которые поддерживают протокол server message block (SMB) 3.0 могут быть размещены на файл-серверах на базе Windows Server 2012 или же на сетевом хранилище типа network-attached storage (NAS) от вендоров типа EMC или NetApp.
VMM в System Center 2012 Service Pack 1 (SP1) представляет множество изменений в области работы сторадж-провайдеров и автоматизации ИТ-процессов:
• Поддержка Windows Storage Management API (SMAPI). SMAPI впервые был представлен в Windows Server 2012 как для управления подключенными напрямую системами хранения так и для удаленных систем данного типа. SMAPI представляет собой комбинацию Storage Management Provider (SMP), или Microsoft Standards-Based Storage Management Service и механизмов SMI-S. SMAPI заменяет собой Virtual Disk Service (VDS) API в Windows Server 2012. Для более детальной и подробной информации смотрите здесь: «An Introduction to Storage Management in Windows Server».
• VMM использует механизмы SMAPI для управления внешними системами хранения, в частности SMP, или же используется SMAPI совместно с Storage Management Service на базе стандартов Microsoft для взаимодействия с СХД через SMI-S. Службы Storage Management Service являются опциональной фичей, которая позволяет использовать SMI-S-провайдеры для управления СХД — включается эта фича во время установки System Center 2012 SP1.
• Начиная с System Center 2012 SP1 миграция в средах SAN с помощью аппаратного провайдера службы Virtual Disk Service (VDS) более не поддерживается. При обновлении System Center 2012 до System Center 2012 SP1 предварительно необходимо удалить аппаратный провайдер VDS с сервера VMM и активировать поддержку SMI-S или нативный провайдер WMI SMP предоставляемый вендором СХД.
• В дополнение к возможности обнаружения и управления целями iSCSI со статистическими адресами, System Center 2012 SP1 теперь также поддерживает динамические параметры целей iSCSI (например, Starwind, HP P2000, HP Lefthand, Dell EqualLogic, и Microsoft iSCSI Software Target).
• VMM 2012 поддерживает создание и предоставление тонких логических томов и агрегатов. System Center 2012 SP1 также позволяет создание и предоставление тонких агрегатов поверх пула хранения. Тонкие агрегаты позволяют предоставить конечным потребителям больше пространства под данные, нежели в системе физически доступно. Для того чтобы это было возможным, функционалом предоставления тонких агрегатов должна обладать СХД изначально, а также предоставление тонких агрегатов должно быть активировано на уровне пула хранения.
• System Center 2012 SP1 также позволяет взаимодействовать с Microsoft iSCSI Software Target при помощи SMI-S-провайдера. Microsoft iSCSI теперь является полностью интегрированным компонентом в Windows Server 2012. Установочный пакет в формате .msi для установки SMI-S-провайдера для Microsoft iSCSI Target Server is included находится в дистрибутиве System Center 2012 SP1: «CDLayout.EVAL\amd64\Setup\msi\iSCSITargetPRov\iSCSITargetSMISProvider.msi».
VMM позволяет моделировать, разворачивать и управлять ресурсами хранилищ данных, а именно:
•Обнаружение дисковых хранилищ — Как правило, у системных администраторов есть достаточно слабая видимость инфраструктуры систем хранения. При помощи System Center 2012 – VMM, вы можете автоматически обнаруживать локальные и удаленные массивы, пулы хранения, агрегаты, физические и логические диски.
•Классификация хранилищ — Теперь у вас есть возможность классифицировать обнаруженные хранилища при помощи более понятных и простых наименований, тем самым вы обретает возможность задать свою логику классификации ресурсов.
•Предоставление хранилищ — System Center 2012 – VMM позволяет создавать новые LUN'ы из доступной емкости массива для дальнейшего предоставления данного ресурса кластеру Hyper-V или же отдельному хосту. Новые LUN'ы можно предоставить одним из следующих методов:
1. Исходя из доступной емкости хранилища — Такой подход эффективен втом случае, если у вас есть пул хранилищ, что позволяет контролировать множество различных LUN'ов, а также их размеры.
2. Методом создания записываемого снимка существующего LUN'а — Данный метод позволяет быстро и эффективно клонировать виртуальный диск до необходимого количества экземпляров — таким образом появляется возможность создать множество одинаковых виртуальных машин в короткий промежуток времени. Также такой метод в сочетании с тонкими агрегатами позволяет очень эффективно использовать дисковое пространство.
3. Методом создания полного клона LUN'а — данный метод позволяет создать полный клон LUN'а. В зависимости от СХД, такой метод занимает некоторое время для создания LUN'а, а также не является эффективным с точки зрения потребления дискового пространства.
•Назначение хранилищ — позволяет назначать пулы хранилищ и LUN'ы на определённые хост-группы которые, в свою очередь, представляют бизнес-подразделения, локации и прочие объекты организаций. Как правило, ресурсы в первую очередь назначаются на базе хост-групп, а только потом уже они назначаются на уровне отдельно взятого хоста. Если же вы назначаете пул хранилищ, вы можете назначать LUN'ы напрямую с управляемых хостов из хост-группы. В дополнение, VMM может автоматически создавать LUN'ы из пула хранилищ, в случае использования моментального предоставления на уровне возможностей СХД.
•Удаление хранилищ — VMM также имеет возможность удаления неиспользуемых более хранилищ.
Если подвести итог всем возможностям VMM SP2012, то вытекают следующие сценарии использования возможностей по управлению хранилищами:
•Назначение и добавление хранилищ на хост-группы и хост — хост-группа требует обнаружения хранилища, назначения найденного хранилища хосту виртуализации. VMM автоматизирует процесс предоставления хранилищ хостам и хост-группам, инициализации дисков и форматирования логических томов. Для кластерных конфигураций VMM создает необходимый CSV-том и прочие дисковые ресурсы, затем назначает данный том всем хостам кластера. VMM также позволяет добавлять дополнительные хранилища к уже существующим.
•Создание кластеров — VMM 2012 SP1 может создать кластер размером до 64-х Hyper-V узлов, автоматизирует назначение общего хранилища как часть единого рабочего потока (процесса). Автоматизация данного процесса очень важна для облачных сред и окружений, особенно с точки зрения предоставления инфраструктуры.
•Моментальное предоставление — Дисковые массивы могут создавать копии виртуальных дисков очень эффективно, с минимальной нагрузкой на хост. VMM расширяет функционал данного механизма — он позволяет моментально создавать виртуальные машины. VMM понимает возможности дискового массива или СХД при анализе содержимого LUN'а, у вас появляется возможность создать шаблон на базе LUN'а с виртуальным диском. VMM отдает команды массиву на создание копии виртуального диска и предоставления под него новое дискового пространства, с помощью механизмов клонирования или снимков, снепшотов. Затем VMM передает созданный объект хосту, монтирует файловую систему, ассоциирует виртуальный диск с виртуальной машиной. В консоли администратора вы можете использовать возможности моментального предоставления для создания изолированных, отдельных ВМ, а также сервисов на базе ВМ.
Ну что же, если быть кратким — то это все.
Надеюсь, было интересно и познавательно — до новых встреч!
С уважением,
человек-плазма (прокаченный огонь)
Георгий А. Гаджиев
Во многих дата-центрах и серверных фермах для хранения данных используются HDD и SSD. Статистика, однако, сообщает о том, что после трёх лет работы 10% дисков становятся негодными.
Конечно, те организации, которые заботятся о целостности и сохранности своих данных, держат руку на пульсе, а также отслеживают и другие факторы риска - будь то человеческий фактор, железо или софт. И тут тем, кто работает с Windows-инфраструктурой, могут помочь Windows Storage Spaces. Ведь их RAID-подобная функциональность (то, что мы видим в File Explorer как виртуальные диски) весьма полезна в деле обеспечения резерва мощностей хранения.
Гибкие возможности масштабирования тоже привлекательны: можно объединить 3 и более драйвов в единый сторадж-пул и затем формировать на его основе “стораджики” нужного размера. А поскольку при работе с пулом формируются и сохраняются дополнительные копии для ваших данных, то проблемы с одним из дисков не приведут к потере всего и вся. А если понадобилось больше места? Просто добавь воды еще дисков в пул.
Storage Spaces для Windows 10
- Он забирается на самую высокую сосну и оттуда планирует.
- Ага, простите, что планирует?
- Он прыгает и планирует.
(“День радио”)
Даже если сценарий развертывания, который вы хотите воплотить, входит в число самых популярных, и инструкция к нему коротка и вроде даже сходу понятна, этап подготовки и планирования все равно никто не отменял. Итак:
Если вы используете дисковые пространства Storage Spaces на машине с Windows 10, то рекомендуется обеспечить наличие минимум 2 дисков помимо системного. Эти диски могут быть как встроенными, так и внешними. Поддерживаются SSD; можно комбинировать SATA, USB и SAS.
Количество дисков рассчитывается исходя из того, какой метод обеспечения отказоустойчивости вы хотите применить. Есть вот такие варианты:
Simple (простой) - требует наличия минимум двух дисков. Хоть этот метод и дает хорошую производительность, но ничем вам не поможет в случае отказа. Его можно использовать, например, если вы настраиваете storage space для хранения временных данных (например, файлов видео-рендеринга, файлов-черновиков в графических редакторах, и так далее).
Mirror (зеркальный) - позволяет сохранять несколько копий данных на случай отказа. Так, Two-way mirror spaces хранят две копии данных, и с ними вы переживете отказ одного из дисков. Для их организации потребуется минимум два диска. Three-way mirror spaces позволят пережить отказ двух дисков, а для их организации потребуется минимум пять. Зато хранить в таких storage spaces можно самые разнообразные данные.
Parity (с контролем четности) - рекомендуется для хранения архивных и стриминговых данных. Хранят несколько копий на случай отказа. Если вы хотите обеспечить отказоустойчивость в случае проблемы с одним диском, то в сценарии с Parity spaces вам понадобится минимум три диска, а на случай проблемы с двумя - минимум семь дисков.
После того, как вы все рассчитали и подготовили, можно организовать собственно Storage Spaces. Для этого в Windows 10 нужно выполнить вот такие шаги:
Проверить, что диски, которые вы планируете задействовать, у вас подключены.
Важно! Если вы укажете, что в сторадж-пул хотите включить размеченный диск, имейте в виду, что Windows безвозвратно удалит все разделы и файлы на нём. До начала работы сделайте резервную копию всего, что вам дорого на этом диске!
Для простоты в поле поиска в панели задач вводим Storage Spaces и из полученного списка выбираем Storage Spaces.
Кликаем Create a new pool and storage space.
Выберем нужные нам диски и затем кликнем Сreate new storage pool.
Указываем имя, буквенное обозначение и файловую систему для нового сторадж пула.
На случай сбоя рекомендуется выбрать метод обеспечения отказоустойчивости (Resiliency) как одну из следующих опций: Two-way mirror, Three-way mirror или Parity.
Важно! Помните про количество дисков, которые потребуются в каждом из указанных вариантов, о чем мы говорили выше. Если, допустим, вы предпочтете Two-way mirror, то для нового storage space будет создаваться две копии данных. Так что для такого сценария понадобится минимум два диска (помимо системного).
Затем задайте максимальный размер стораджа для Storage Spaces.
Примечание: Можно указать значение, превышающее размер сторадж-пула - когда место будет заканчиваться, вы просто добавите еще один диск.
Когда с настройками покончено, нажимаем Create storage space.
Оптимизация работы
Рекомендуется своевременно оптимизировать работу с дисками. Вот что советует делать Microsoft:
При добавлении новых дисков в существующий пул рекомендуется оптимизировать использование диска. При этом некоторые данные будут перемещены на новый диск, чтобы оптимизировать использование емкости пула. Это стандартное действие при добавлении нового диска в обновленный пул в Windows 10: флажок Optimize to spread existing data across all drives будет установлен по умолчанию.
Однако если вы сняли этот флажок или добавили диски до обновления пула, вам нужно вручную оптимизировать использование диска. Для этого в поле поиска на панели задач введите Storage Spaces, выберите Storage Spaces из списка результатов поиска, а затем щелкните Optimize drive usage.
Системные требования и ограничения технологии Shared VHDX
- Функция Shared VHDX будет работать на Hyper-V версии Windows Server 2012 R2. То же самое касается узла файлового кластера при совместном использовании общих VHDX дисков на Scale-Out File Server.
- В качестве гостевой ОС можно использовать Windows Server 2012 R2 или Windows Server 2012 с последней доступной версией интеграционных компонент Hyper-V.
- Общий диск должен быть обязательно в формате VHDX (формат VHD в подобной конфигурации не поддерживается). В то же время сама гостевая ОС может быть усыновлена как на VHD, так и VHDX диск.
- Поддерживаются виртуальные машины как первого(Generation 1), так и второго поколения (Generation 2).
Автономный сервер
Если у вас один отдельно взятый сервер, то для настройки на нем дисковых пространств Storage Spaces есть подробная инструкция от Microsoft, на русском языке и даже с картинкой. Storage Spaces поддерживаются для Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2 и Windows Server 2012.
Обратите внимание: до начала настройки нужно обеспечить наличие одного или нескольких пулов, а также проверить конфигурацию на соответствие ряду требований (они перечислены в разделе "Предварительные условия").
На базе сторадж-пула можно создать несколько виртуальных дисков. (Windows идентифицирует их как обычные диски, которые могут быть отформатированы.)
Для их создания можно использовать File and Storage Services; в настройках можно указать thin provisioning либо fixed provisioning, а также размер. Дополнительные настройки можно задать с помощью команд PowerShell.
Автономный сервер
Если у вас один отдельно взятый сервер, то для настройки на нем дисковых пространств Storage Spaces есть подробная инструкция от Microsoft, на русском языке и даже с картинкой. Storage Spaces поддерживаются для Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2 и Windows Server 2012.
Обратите внимание: до начала настройки нужно обеспечить наличие одного или нескольких пулов, а также проверить конфигурацию на соответствие ряду требований (они перечислены в разделе "Предварительные условия").
На базе сторадж-пула можно создать несколько виртуальных дисков. (Windows идентифицирует их как обычные диски, которые могут быть отформатированы.)
Для их создания можно использовать File and Storage Services; в настройках можно указать thin provisioning либо fixed provisioning, а также размер. Дополнительные настройки можно задать с помощью команд PowerShell.
Shared VHDX диски помогают организовать более простую и эффективную схему гостевой кластеризации, скрывая архитектуру СХД от администратора гостевого кластера, уменьшая временные затраты системного администратора, необходимые на настройку и конфигурирования iSCSI / FC и снижая административные издержки на управления ролями iSCSI Target.
09.07.2018
itpro
Hyper-V, Windows Server 2016
комментария 4
Следующей полезной новинкой представленной в Windows Server 2016 – новый формат виртуальных дисков — VHD Set (VHDS), предоставляющий возможность одновременного использования одного виртуального диска несколькими виртуальными машинами. Данная возможность предполагает использование в сценариях гостевых кластеров (файловый кластер, SQL Server AlwaysOn FCI и пр), когда нужны общие диски для доступа со всех виртуальных машин-узлов кластера. Технология VHD Set предназначена для замены Shared VHDX дисков, и также не требует настройки виртуальных HBA, SAN для презентации одного LUN нескольким ВМ.
В Windows Server 2012 R2 для реализации функционала гостевых кластеров использовался формат общих виртуальных дисков Shared VHDX. Однако у технологии Shared VHDX есть несколько недостатков:
-
или миграции общих VHDX дисков
VHDS диски лишены данных ограничений, однако будут работать только в ВМ с гостевой ОС Windows Server 2016 . VHDS диски обеспечивают следующий новый функционал:
- поддержка репликации и бэкапа на уровне хоста
- изменение размера диска VHD Set на лету (без остановки ВМ)
- поддержка горячей миграции дисков
- создание контрольных точек (чекпоинтов) для файлов .vhds
Чтобы создать новый диск VHD Set, в графическом меню Hyper-V Manager выберите New -> Virtual Disk. В качестве типа диска укажите VHD Set, затем выберите тип диска (фиксированный или динамический), имя файла, местоположение и размер.
Этот диск можно создать и с помощью PowerShell:
New-VHD –Path c:\clusterstorage\vmstorage01\DynamicDisk.vhds -SizeBytes 40Gb -Dynamic
При создании диска достаточно указать расширение файла vhds, в результате чего PowerShell автоматом создаст VHD Set диск. При создании диска типа VHD Set, появляются два файла:
- .avhdx – собственно файл диска с данными (может быть как фиксированного размера так и динамического)
- .vhds – небольшой (260 Кб) файл с метаданными для координации доступа между узлами (нодами) гостевого кластера.
Далее приведем пример создания двухузлового гостевого кластера на VHDS дисках.
Создадим два новых VHDS диска. Один будет являться диском свидетелем в кворуме кластера, второй – диском с данными. К примеру, наш кластер представляет собой две ВМ. На каждой из виртуальных машин подключим оба VHDS диска. Это можно выполнить из графического интерфейса Hyper-V или с помощью PowerShell:
Add-VMHardDiskDrive -VMName VMCL01 -Path "c:\ClusterStorage\SharedDisk\VM_Quorum.vhds" -SupportPersistentReservations
Add-VMHardDiskDrive -VMName VMCL01 -Path "c:\ClusterStorage\SharedDisk\VM_Shared.vhds" -SupportPersistentReservations
Add-VMHardDiskDrive -VMName VMCL02 -Path "c:\ClusterStorage\SharedDisk\VM_Quorum.vhds" -SupportPersistentReservations
Add-VMHardDiskDrive -VMName VMCL02 -Path "c:\ClusterStorage\SharedDisk\VM_Shared.vhds" -SupportPersistentReservationsНа каждом из виртуальных серверов нужно установить компонент Failover Clustering:
Install-WindowsFeature -Name Failover-Clustering -IncludeManagementTools -ComputerName VMCL01
Install-WindowsFeature -Name Failover-Clustering -IncludeManagementTools -ComputerName VMCL02get-disk |? OperationalStatus -Like "Offline" | Initialize-Disk
И создадим на них NTFS разделы:
New-Volume -DiskNumber 1 -FileSystem NTFS -FriendlyName Quorum
New-Volume -DiskNumber 2 -FileSystem NTFS -FriendlyName DataОсталось создать кластер:
Если все выполнили правильно, получится двухузловой кластер.
Возможна конвертация имеющихся общих VHDX дисков в формат VHD Set. Конвертация выполняется в офлайн режиме (диск не должен использоваться и быть отключен от всех ВМ) с помощью командлета Convert-VHD:
Convert-VHD "C:\ClusterStorage\SharedDisk\old.vhdx" "C:\ClusterStorage\SharedDisk\new.vhds"
Итак, технология VHD Set в Windows Server 2016 позволяет с легкостью создать гостевой кластер MSFT без использования сложных технология NPIV, виртуальных HBA и виртуальной SAN сети. Виртуальные VHDS диски нативно поддерживают изменение размера, снапшоты и миграцию.
Возможные конфигурации Shared VHDX
Общие VHDX диски в Windows Server 2012 R2 можно использовать в двух различных конфигурациях:
-
SharedVHDX на кластерномCSV. Файлы общих VHDX дисков находятся на CSV томе физического кластера. Том Cluster Shared Volume можно организовать на любом файловом хранилище, которое поддерживается службой кластеризации Windows: iSCSI, FC или Shared SAS
Высокая доступность общих VHDX дисков в обоих случаях реализуется за счет хостовой кластеризации, создаваемый на базе этих дисков гостевой кластер обеспечивает высокую доступность приложений и сервисов внутри виртуальных машин.
Кластеры и Storage Spaces Direct
Если вы работаете с кластером и используете для каждой его ноды СХД с прямым подключением (DAS), то Storage Spaces Direct могут оказаться вполне разумным и эффективным вариантом по сравнению с NAS и SAN. Storage Spaces Direct отличаются хорошей масштабируемостью и возможностями управления. Технология Storage Spaces работает наряду с кэшированием, RDMA и поддержкой СХД для разных уровней (tiers). Помимо этого, поддерживаются диски NVMe.
Storage Spaces Direct поддерживаются для Windows Server 2019 Datacenter, 2016 Datacenter и Insider Preview Builds. Можно создать конвергентное или гипер-конвергентное пространство.
Вкратце, основные этапы развертывания Storage Spaces Direct - это:
Развертывание Windows Server - установка и настройка ОС, добавление доменных учеток, настройка ролей и необходимых фич.
Настройка сети (этот этап не относится к сценарию развертывания Storage Spaces Direct на виртуальных машинах).
Конфигурация собственно Storage Spaces Direct - очистка дисков и разделов, настройка кластеров, настройка Storage Spaces Direct, создание томов, развертывание необходимых виртуальных машин.
Для конвергентной инфраструктуры - развертывание масштабируемых файловых серверов, настройка ролей, создание шар, настройка ограниченного делегирования Kerberos.
Все эти этапы очень подробно описаны здесь (на русском языке).
Возможен сценарий, при котором все физические диски содержатся в enclosures с общим доступом - это т.н. JBOD enclosure. Такая инфраструктура должна соответствовать требованиям Windows Certification, а также включать в себя идентичные SAS HBA (имеющие сертификацию Storage Spaces). Такие диски в кластере не должны иметь встроенную функциональность RAID.
Storage Spaces vs. RAID
Как водится, у Windows Storage Spaces и RAID есть свои преимущества и свои недостатки. Об этом уже написана не одна сотня строк (например, здесь). Вкратце:
У RAID есть два аспекта: аппаратный и программный - а Windows Storage Spaces, так сказать, является software-driven, настраивается целиком через графический интерфейс или командную строку.
Для программных RAID, как и для Storage Spaces отсутствуют ограничения по числу сокетов (у традиционных RAID они есть).
ОС по-разному “видит” диски в RAID и в Storage Spaces - диски RAID предстают как цельный юнит (даже если у физических дисков разная емкость), что может приводить к неоптимальному использованию свободного пространства. Для Storage Spaces такой проблемы нет, так как есть доступ к отдельным дискам.
Если говорить о производительности, то RAID 0 превосходит Storage Spaces с режимом simple mode примерно вдвое. Однако на скоростях 4K они уже сравнимы. RAID 1 быстрее выполняет последовательные операции чтения, зато Storage Spaces в режиме two-way mirror mode вдвое быстрее выполняет операции записи, нежели RAID 1. Что касается hardware RAID, то операции чтения и записи для них гораздо быстрее, чем Storage Spaces в режиме parity mode.
18.02.2020
itpro
Windows Server 2012 R2
комментариев 6
Продолжаем знакомиться с новинками флагманской серверной платформы Microsoft – Windows Server 2012 R2. Мы уже рассказывали Вам о новых технологиях Work Folders и Web Application Proxy. Сегодня же мы поговорим о новом функционале гипервизора Hyper-V 4.0 в области обеспечения высокой доступности сервисов – общих VHDX файлах или Shared VHDX. Благодаря технологии Shared VHDX несколько виртуальных машин могут одновременно использовать один общий виртуальный жесткий диск формата VHDX. Тем самым появилась возможность организации гостевых кластеров (на базе только виртуальных машин) без необходимости использования внутри виртуальной машин iSCSI или FC.
Примечание. Напомним, что и раньше на базе Hyper-V можно было строить гостевые кластера, однако такой сценарий предполагал необходимость подключения виртуальной машины к СХД через iSCSI и Virtual Fibre Channel (появившийся в Windows Server 2012 и предоставляющий возможность подключения виртуальной машины через виртуальный HBA модуль непосредственно к хранилищу FC). Таким образом, виртуальной машине давался прямой доступ к хранилищу, что особенно неудобно для хостинг-провайдеров и поставщиков других облачных решений.
Общие VHDX позволяют абстрагироваться от особенностей реализации системы хранения данных, скрывая от администратора ВМ на каком конкретно дисковом массиве и LUN находятся его файлы.
Использование Shared VHDX дисков сохраняет возможность пользования всеми «фичами» Hyper-V: Live Migration, Storage Live Migration и Dynamic Memory.
Настройка Shared VHDX на Windows Server 2012 R2
Перейдем непосредственно к примеру настройки Shared VHDX в Window Server 2012 R2. Естественно, прежде всего, следует создать сами VHDX файлы виртуальных дисков и разместить их по одному из двух описанных выше сценариев.
Созданный VHDX диск необходимо подключить к виртуальной машине с помощью консоли управления Hyper-V или командой PowerShell:
Откройте консоль Hyper-V и в свойствах виртуальной машины добавьте новый диск типа SCSI (SCSI Controller -> Hard Drive -> Add) и укажите путь к vhdx файлу. Затем в расширенных свойствах (Advanced Features)нового диска отметьте опцию Enable Virtual Hard Disk Sharing.
Указанные действия нужно выполнить на всех виртуальных машинах, которые будут участвовать в создаваемом кластере.
Те же самые операции можно выполнить с помощью PowerShell.
- Создаем VHDX диск:
- Добавляем созданный VHDX в виртуальную машину с именем msk-sql01:
Внутри виртуальной машины VHDX будет выглядеть как обычный SAS диск. На любой из виртуальных машине кластера, которым презентован данный диск, его необходимо инициализировать и отформатировать в соответствии с вашими потребностями.
Далее новый диск нужно будет добавить в кластер с помощью консоли Failover Cluster Manager.
А затем развернуть кластеризуемую службу, например SQL Server 2012.
Читайте также: