Fungsinya adalah teknologi penyimpanan data yang dirancang untuk menggabungkan kelebihan ruang disk ke dalam kumpulan penyimpanan, memungkinkan untuk mengurangi risiko kehilangan data, memastikan kemudahan penggunaan dan penyimpanan informasi dalam jumlah besar. Pada dasarnya Ruang Penyimpanan (atau Ruang Penyimpanan) merupakan perkembangan teknologi lebih lanjut Ekstender Penggerak di Windows Server Rumah(yang diputuskan untuk ditinggalkan). Ruang Disk dimaksudkan untuk digunakan di sistem operasi Windows server dan klien ( Server Windows 2012 dan Windows 8).

Dengan Storage Spaces, drive fisik eksternal di Windows 8 dapat dikumpulkan ( kolam), dan membuat ruang disk berdasarkan kumpulan ( ruang penyimpanan), yang bagi pengguna terlihat seperti drive logis paling biasa di sistem.

Prinsip pengoperasian teknologi Storage Spaces di Windows 8 agak mirip dengan prinsip pengorganisasian array RAID, namun terdapat juga perbedaan yang signifikan. Berbeda dengan array RAID, yang mana semua disk harus identik (atau total kapasitas array dihitung berdasarkan kapasitas minimum disk di RAID), disk dengan ukuran dan tipe koneksi berbeda dapat digabungkan ke dalam kumpulan Ruang Penyimpanan.

Ruang Penyimpanan dapat digunakan baik secara eksternal maupun drive internal dengan antarmuka USB, SATA, SAS, SCSI(dalam kombinasi apa pun). Tidak mungkin menggunakan LUN iSCSI di Storage Spaces (namun, Anda dapat menempatkan disk virtual iSCSI di disk Storage Spaces). Jumlah drive yang digunakan juga bisa sembarangan. Kumpulan penyimpanan dapat diperluas kapan saja dengan menghubungkan disk tambahan dan menambahkannya ke kumpulan. Selain itu, dimungkinkan untuk menggunakan disk siaga yang berada dalam mode siaga hingga salah satu disk di kumpulan gagal.

Dengan bantuan Ruang Penyimpanan, keamanan data dapat dipastikan dengan mengatur berbagai jenis fungsi mirroring dan kontrol paritas (analog dengan RAID-5), yang akan kita bahas lebih detail nanti.

Perlu dipahami bahwa Storage Spaces bukanlah RAID yang sepenuhnya familiar, melainkan semacam perluasan kemampuan sistem file, yang memberikan sejumlah keuntungan pengguna akhir(Software RAID di Windows 8 tetap sama seperti di Windows versi sebelumnya). Dalam banyak hal, teknologi ini menyerupai sesuatu dari bidang virtualisasi penyimpanan.

Di antara kelemahan Ruang Penyimpanan di Windows 8, perlu diperhatikan ketidakmampuan untuk mengatur disk boot berdasarkan kumpulan penyimpanan.

Contoh penggunaan Ruang Penyimpanan di Windows 8

Buka panelnya manajemen jendela 8 dan pilih itemnya Ruang Penyimpanan(Ruang Disk).

Jendela yang muncul akan menampilkan daftar kumpulan penyimpanan yang tersedia. Pada saat ini mereka hilang. Untuk membuat kumpulan penyimpanan, klik tautannya Buat Kolam dan Ruang Penyimpanan Baru.

Jendela berikutnya akan menampilkan daftar drive fisik yang ditemukan yang dapat digabungkan menjadi satu kumpulan. Semua disk akan ditampilkan kecuali disk sistem (batasan ini jelas), termasuk disk kosong dan yang berisi data.

Ingatlah bahwa saat Anda menambahkan disk data ke kumpulan, semua data di dalamnya akan dihapus.

Dalam kasus kami, kami memiliki 2 drive USB eksternal, dengan kapasitas masing-masing 1 dan 2 TB. Tandai kedua disk dan tekan tombol Buat Kolam.

Sistem kemudian akan mulai membuat dan menyiapkan disk di kumpulan penyimpanan.

Setelah membuat kumpulan penyimpanan, Anda dapat mengatur ruang penyimpanan (satu atau lebih) di dalamnya. Selanjutnya, Anda akan diminta untuk menentukan nama ruang yang dibuat dan mengaitkan huruf drive dengannya (untuk menghindari konflik dengan yang baru terhubung drive eksternal pilih huruf drive dari akhir alfabet).

Pada bagian Resiliency, pilih tipe Two-way Mirror. Dengan pengaturan ini, sistem akan menyimpan salinan data di setiap drive dan jika salah satu drive gagal, data tidak akan hilang.

Secara umum, ada empat jenis stabilitas ruang yang tercipta, mari kita bahas lebih detail:

• Sederhana– jenis organisasi ruang disk sederhana di mana informasi yang disimpan didistribusikan ke seluruh hard drive dalam kumpulan secara berurutan, dan total kapasitas ruang sama dengan jumlah kapasitas drive komponen. Intinya, ini adalah analog dari RAID 0, ini meningkatkan kecepatan bekerja dengan data dan file besar, tetapi tidak memberikan toleransi kesalahan.
• Dua— jalancermin(cermin dua arah)–Setiap operasi penulisan dilakukan secara bersamaan pada dua disk. Oleh karena itu, jika salah satu disk rusak, data tidak akan hilang. Untuk mengatur ruang, Anda memerlukan setidaknya dua drive; mungkin ada lebih dari dua drive dalam satu kumpulan, tetapi algoritme untuk menduplikasi data di seluruh drive disembunyikan dari pengguna. Kapasitas total disk logis virtual sama dengan setengah kapasitas total disk.
• Tiga— jalancermin(cermin tiga arah)– menyiratkan perekaman simultan pada tiga drive dalam satu kumpulan sekaligus, melindungi dari kehilangan informasi jika ada dua drive yang gagal. Untuk mengatur ruang dengan stabilitas jenis ini, Anda memerlukan setidaknya lima disk (di Pratinjau Windows 8, cukup memiliki tiga disk). Perlu dipahami bahwa skema ini menyiratkan keandalan maksimum penyimpanan data, namun kecepatan operasi membaca dan (terutama) menulis berkurang. Total kapasitas ruang akan sama dengan 1/4 dari total kapasitas semua disk
• Keseimbangan) – data ditulis disk yang berbeda bersama dengan informasi paritas (blok checksum menggunakan algoritma XOR), mengingatkan pada prinsip operasi RAID 5. Jika ada disk yang gagal, data dapat dipulihkan menggunakan checksum. Untuk jenis organisasi ruang penyimpanan ini, Anda harus memiliki minimal 3 disk. Kapasitas yang tersedia sama dengan 2/3 dari total kapasitas disk di kumpulan. Karena kebutuhan untuk menghitung checksum dan menulisnya ke disk, kecepatan tulis di kumpulan penyimpanan tersebut agak berkurang dan tidak disarankan untuk menggunakannya untuk data dalam jumlah besar yang sering diubah.

Bagian Ukuran menentukan ukuran ruang yang akan dibuat. Secara default, ukurannya sama dengan setengah kapasitas disk yang digunakan, namun Anda dapat menentukan ukuran yang lebih besar (technology penyediaan tipis). Dalam hal ini, ketika Anda mencapai batas fisik pada disk, sistem akan meminta Anda untuk menambahkan perangkat tambahan penyimpanan di kolam. Klik tombolnya Buat Ruang Penyimpanan.

Windows 8 kemudian mulai memformat drive dan membuat ruang penyimpanan.

Setelah ruang penyimpanan dibuat, disk baru akan muncul di sistem. Diberikan drive logis dapat digunakan secara transparan, seperti disk biasa; Anda juga dapat mengaktifkan enkripsi data di dalamnya, misalnya menggunakan BitLocker atau TrueCrypt.

Dengan menggunakan konsol manajemen Kumpulan Penyimpanan, Anda dapat melihat daftar file di disk, mengubah komposisi kumpulan (atau menghapus seluruhnya), dan mengganti nama disk.

Fitur fungsi Ruang Penyimpanan di Windows 8

Tidak seperti RAID perangkat keras di Ruang Penyimpanan, disk fisik di ruang tersebut tidak secara ketat diberi fungsi tertentu, mis. data dan checksum “tersebar” di seluruh perangkat fisik yang tersedia. Misalnya, dalam ruang penyimpanan yang dikonfigurasi sebagai cermin dua arah dengan dua disk, jika disk yang lebih kecil penuh, tidak ada lagi data yang dapat ditulis ke ruang tersebut hingga disk tambahan ditambahkan ke kumpulan.

Omong-omong, saat Anda menambahkan disk baru, ruang penyimpanan tidak dibangun kembali, yang mengurangi efisiensinya, namun memungkinkan Anda meminimalkan beban pada komputer. Saat mengganti disk yang rusak baru, konfigurasi ruang juga tidak akan berubah, disk baru hanya akan diisi dengan informasi yang diperlukan. Dari semua ini jelas bahwa mengubah jenis ruang tanpa kehilangan data tidak akan berhasil. Juga tidak ada ketentuan untuk mengurangi ukuran ruang penyimpanan.

Tentu saja, Anda perlu memahami bahwa kinerja Ruang Penyimpanan jauh lebih rendah daripada implementasi RAID perangkat keras, karena perbedaan jenis perangkat di kumpulan penyimpanan, namun memiliki fleksibilitas yang lebih besar.

Perhatikan bahwa sistem tidak melakukan pemeriksaan disk() atau defragmentasi() pada disk logis virtual di ruang penyimpanan. Jika ada masalah dengan sistem file pada disk fisik, maka itu harus dihapus dari kumpulan dan dipulihkan menggunakan cara standar.

Jika salah satu disk rusak, yang berikut ini akan muncul di baki: jendela informasi: Periksa Ruang Penyimpanan untuk mengetahui adanya masalah, mengkliknya akan membuka panel manajemen ruang penyimpanan, di mana disk yang rusak/tidak tersedia akan ditandai.

Menggunakan fungsi Ruang Penyimpanan di jaringan rumah kecil akan menghilangkan kebutuhan akan perangkat Network Attached Storage (NAS) khusus dan menyediakannya cadangan data.

Anda dapat mengelola Ruang Penyimpanan menggunakan perintah PowerShell.

Perhatikan bahwa fungsionalitas Storage Spaces tersedia di semua edisi Windows 8. Di Windows Server 2012, saat mengatur Storage Spaces, dimungkinkan untuk mencampur disk dengan NTFS dan . Kemungkinan besar, di Windows 8 SP1 fitur ini akan muncul di OS klien.

Teknologi Ruang Penyimpanan di Windows 8

Ruang Penyimpanan atau Ruang Disk adalah teknologi penyimpanan data baru yang dirancang untuk mencegah kehilangan data dan memberikan kemudahan menyimpan informasi dalam jumlah besar. Teknologi ini berbasis server dan prinsip pengoperasiannya mirip dengan prinsip pengoperasian array RAID, namun terdapat perbedaan signifikan yang memungkinkannya digunakan dalam sistem operasi klien.

Inti dari cara kerja Storage Spaces adalah sebagai berikut: hard drive terhubung ke komputer dapat digabungkan menjadi satu atau lebih kumpulan penyimpanan. Setiap kumpulan dapat dikelola sebagai satu entitas, meskipun terdiri dari beberapa disk. Dan tidak seperti teknologi RAID (di mana semua disk harus benar-benar identik), Storage Spaces memungkinkan Anda mengumpulkan disk volume yang berbeda dan tipenya, baik internal (SATA) maupun eksternal (misalnya USB). Disk dapat dicampur ke dalamnya kombinasi yang berbeda, dan untuk memperluas kumpulan penyimpanan, cukup sambungkan disk baru dan tambahkan ke kumpulan.

Berdasarkan kumpulan, area virtual dibuat - ruang disk, yang melaluinya kumpulan tersebut diakses dari sistem file. Anda dapat membuat beberapa ruang disk dalam satu kumpulan. Jika kita membandingkan Ruang Penyimpanan dengan hal-hal biasa, maka kumpulan penyimpanan adalah disk fisik tempat Anda dapat membuat satu atau lebih area logis, atau ruang disk. Storage Spaces terintegrasi dengan Windows Explorer dan muncul sebagai drive biasa, sehingga dapat diakses seperti drive mana pun di sistem, dengan huruf drive biasa.

Demi keamanan data, Ruang Penyimpanan menggunakan pencerminan, memastikan bahwa setidaknya dua salinan data dibuat, masing-masing pada disk terpisah, untuk mencegah kehilangan data jika terjadi kerusakan. perangkat keras. Jika diinginkan, fitur ini dapat dikonfigurasi untuk menyimpan data pada tiga drive fisik yang berbeda. Storage Spaces juga mendukung paritas (mirip dengan RAID-5), memungkinkan Anda membuat dua salinan data yang berbeda; ini memerlukan tiga disk fisik - dua untuk data dan sepertiga untuk menyimpan checksum.

Secara teori, semuanya terlihat bagus. Namun untuk lebih memahami teknologi baru ini, Anda perlu mencobanya secara langsung, dalam praktik. Inilah yang akan kami lakukan.

Penggunaan Ruang Penyimpanan secara praktis

Mengelola ruang dan kumpulan disk terletak di Panel Kontrol, pada tab “Ruang Disk”.

Ruang Penyimpanan menunjukkan disk yang tersedia (semua kecuali boot dan partisi sistem) dan memperingatkan bahwa ketika disk yang diformat ditambahkan ke kumpulan, disk tersebut akan diformat ulang dan semua data di dalamnya akan dimusnahkan dan tidak dapat dipulihkan. Pilih disk dan klik tombol "Buat kumpulan".

Kolam telah dibuat. Sekarang kita perlu membuat ruang disk di dalamnya dan mengatur parameternya: nama, huruf drive, jenis dan ukuran persistensi. Nama dan huruf drive dapat dibiarkan sebagai default, tetapi ada baiknya membicarakan jenis stabilitas secara lebih rinci. Ada empat jenis resistensi yang tersedia:

Sederhana— ruang disk didistribusikan ke seluruh hard drive secara berurutan, kapasitasnya sama dengan jumlah kapasitas drive komponen. Probabilitas kegagalan kira-kira sama dengan jumlah probabilitas kegagalan setiap disk dalam array (yaitu, jika satu disk gagal, semua informasi akan hilang);

Cermin dua arah— informasi didistribusikan melalui dua disk. Setiap disk menyimpan salinan lengkap data, dan jika salah satu disk gagal, informasi tidak akan hilang. Kapasitas dalam hal ini adalah setengah dari total kapasitas disk;

Cermin tiga arah— data disimpan secara bersamaan di tiga disk, yang memungkinkan Anda menyimpan informasi meskipun dua disk rusak. Untuk menerapkan mode ini, Anda memerlukan setidaknya lima disk dalam kumpulan, dan hanya 1/4 dari total kapasitas semua disk yang akan tersedia;

Keseimbangan— data ditulis ke disk yang berbeda bersama dengan informasi paritas. Jika salah satu disk gagal, data dapat dipulihkan menggunakan checksum. Kapasitasnya sama dengan 2/3 dari total kapasitas disk di kumpulan. Mode ini memerlukan setidaknya tiga disk.

Kapasitas ruang disk diatur secara otomatis berdasarkan jumlah disk dan jenis ketahanan yang dipilih. Namun, jika perlu, Anda dapat menentukan ukuran ruang disk yang lebih besar dari ruang yang tersedia di kumpulan, dan menambahkan disk yang hilang nanti. Namun, saat menambahkan disk ke kumpulan, ukurannya bertambah secara otomatis manfaat yang besar Saya pribadi tidak melihat ini sebagai suatu kemungkinan.

Setelah mengatur parameter, klik tombol "Buat ruang disk" dan tunggu hingga wizard menyiapkan dan memformat ruang.

Setelah proses selesai, Anda dapat melihat informasi mendetail tentang kumpulan dan ruang penyimpanan yang dibuat di dalamnya di panel kontrol Ruang Penyimpanan, serta melihat disk fisik yang disertakan dalam kumpulan. Anda dapat menambahkan disk baru ke kumpulan yang sudah berjalan, sehingga meningkatkan ukurannya. Di sini Anda dapat membuat ruang disk baru atau menghapus ruang disk yang sudah ada.

Dan seperti inilah ruang disk di Explorer. Jika bukan karena namanya, maka tidak akan bisa dibedakan dengan disc biasa. Dan seperti halnya disk biasa, Anda dapat melakukan apa pun yang Anda inginkan dengannya. Anda dapat menyimpan data di dalamnya, Anda dapat menambahkannya dan folder yang disimpan di dalamnya ke perpustakaan, dan Anda dapat menginstal aplikasi di dalamnya. Bahkan dapat dienkripsi menggunakan BitLocker. Memang, untuk sistem operasi dan aplikasi, ini adalah disk biasa. Satu-satunya batasan adalah ruang disk tidak dapat digunakan sebagai ruang sistem.

Secara umum, Ruang Penyimpanan cukup teknologi yang menarik, memungkinkan Anda melindungi data penting dari kehilangan. Benar, kemungkinan besar itu hanya akan tersedia di Edisi Windows 8 Perusahaan.

Fitur Ruang Penyimpanan di Windows 10 Membantu melindungi data jika terjadi kegagalan hard drive dan memungkinkan Anda memperluas ruang disk saat Anda menambahkan lebih banyak drive ke komputer Anda.

Dengan teknologi Storage Spaces, Anda dapat membuat grup (kumpulan penyimpanan) dari dua disk atau lebih, lalu membuat disk virtual (ruang penyimpanan) dari disk tersebut. Lokasi ini biasanya menyimpan dua salinan data. Bahkan jika satu drive gagal, salinan datanya akan tetap utuh. Jika ruang penyimpanan rendah, tambahkan lebih banyak disk ke kumpulan penyimpanan.

Apa yang Anda perlukan untuk membuat ruang disk

Anda memerlukan setidaknya dua drive tambahan (selain drive tempat Anda menginstal sistem jendela). Ini bisa berupa hard drive internal atau eksternal atau solid state drive(SSD). Dengan fitur Disk Space, Anda dapat menggunakan berbagai jenis drive, termasuk drive USB, SATA, dan SAS.

Cara membuat ruang disk

1. Tambahkan dan sambungkan drive yang ingin Anda kelompokkan menggunakan fitur Disk Space.
2. ruang penyimpanan dan pilih Ruang Penyimpanan dalam daftar hasil pencarian.
3. Pilih sebuah item Buat kumpulan dan ruang disk baru.
4. Pilih drive yang ingin Anda tambahkan ke lokasi penyimpanan baru, lalu klik Buat Kumpulan.
5. Tambahkan nama dan huruf ke drive, lalu pilih strukturnya. Ketik struktur Cermin dua arah, Cermin tiga arah Dan Keseimbangan meningkatkan perlindungan file di lokasi penyimpanan dari konsekuensi kemungkinan kegagalan disk.
6. Masukkan ukuran maksimum yang dapat dijangkau oleh ruang penyimpanan Anda, lalu pilih Buat ruang disk.

Disk mana yang akan dibuat: sederhana, cermin, atau genap

• Ruang sederhana dirancang untuk meningkatkan kinerja, namun tidak memberikan perlindungan file jika terjadi kegagalan hard drive. Paling cocok untuk menyimpan data sementara (seperti file rendering video), file cadangan di editor gambar, dan file objek perantara kompiler. Untuk membuat ruang disk sederhana, diperlukan setidaknya dua disk.
• Ruang cermin dirancang untuk meningkatkan produktivitas dan menyediakan banyak penyimpanan salinan untuk melindungi file jika terjadi kegagalan hard drive. Ruang cermin dalam dua tahap membentuk dua salinan file dan tahan terhadap kegagalan satu disk, sedangkan ruang cermin tiga arah tahan terhadap kegagalan dua disk. Ideal untuk menyimpan berbagai data, dari sumber file tujuan umum ke perpustakaan hard disk virtual. Jika diformat, ruang akan diformat dalam format sistem file ReFS. Ruang cermin memerlukan setidaknya dua disk, dan ruang tiga sisi memerlukan setidaknya lima.
• Ruang paritas dirancang untuk kinerja dan menyediakan banyak penyimpanan salinan untuk melindungi file jika terjadi kegagalan hard drive. Ruang paritas paling cocok untuk menyimpan data arsip dan media streaming seperti musik dan video. Ruang disk ini memerlukan setidaknya tiga disk untuk memberikan perlindungan jika terjadi kegagalan satu disk - dan setidaknya tujuh disk untuk memberikan perlindungan jika terjadi dua kegagalan disk.

Haruskah kumpulan disk diperbarui?

Setelah memutakhirkan ke Windows 10, kami menyarankan untuk memutakhirkan kumpulan yang ada. Kumpulan yang diperbarui memungkinkan Anda untuk mengoptimalkan penggunaan keras disk.

Catatan: Kumpulan yang diperbarui tidak kompatibel dengan versi sebelumnya jendela.

Mengapa Anda harus mengoptimalkan penggunaan disk

Saat menambahkan disk baru ke kumpulan yang ada, ada baiknya mengoptimalkan penggunaan ruang disk. Ini akan memungkinkan beberapa data untuk ditransfer ke disk yang baru ditambahkan, memastikan penggunaan kemampuan kumpulan secara optimal.

Saat Anda menambahkan disk baru ke kumpulan Windows 10 yang diperbarui, pengoptimalan dilakukan secara otomatis - kotak centang Optimalkan penggunaan ruang disk untuk menyebarkan data yang ada ke seluruh disk diinstal saat menambahkan disk baru. Namun, jika opsi ini dihapus atau disk akan ditambahkan sebelum kumpulan diperbarui, Anda harus mengoptimalkan penggunaan ruang disk secara manual.

Untuk melakukan ini, masukkan baris di bilah tugas di bidang pencarian ruang disk dan pilih Ruang disk dalam daftar hasil pencarian, lalu pilih Optimalkan penggunaan disk.

Cara menghapus disk dari kumpulan

Jika Anda membuat kumpulan di Windows 10 atau memperbarui kumpulan yang ada, Anda dapat menghapus disk dari kumpulan tersebut. Data yang disimpan di disk ini akan ditransfer ke disk lain di kumpulan, sehingga Anda dapat dengan bebas menggunakan disk tersebut untuk tujuan lain.

1. Buka taskbar, masukkan string di kolom pencarian ruang disk dan pilih Ruang disk dalam daftar hasil pencarian.
2. Pilih sebuah item Ubah pengaturan → Disk fisik untuk melihat semua disk di kumpulan.
3. Temukan drive yang ingin Anda hapus lalu pilih perintah Bersiaplah untuk dihapus. Biarkan komputer menyala selagi Anda menyiapkan disk untuk dilepaskan. Ini mungkin memerlukan waktu beberapa jam, tergantung pada jumlah data yang disimpan di disk.
4. Untuk mempercepat proses persiapan disk, nonaktifkan opsi hibernasi disk (opsional). Di kolom pencarian di taskbar, masukkan string Mode daya dan tidur lalu pilih Opsi Daya dan Tidur. Di daerah Saat menggunakan daya AC, komputer akan masuk ke mode tidur setelahnya pilih barang Tidak pernah.
5. Jika drive muncul sebagai Siap untuk dihapus, pilih Menghapus→ Keluarkan disk. Sekarang Anda dapat memutuskan sambungan perangkat keras dari komputer.

Catatan Catatan: Jika Anda mengalami masalah saat menyiapkan drive untuk dihapus, ini mungkin berarti Anda tidak memiliki cukup ruang kosong di kumpulan untuk menyimpan semua data di drive yang ingin Anda hapus. Coba tambahkan disk baru ke kumpulan yang ukurannya sama dengan disk yang ingin Anda hapus, lalu coba lagi.

18/01/2013 Robert Mitchell

Antarmuka Pengguna Storage Spaces and Pools diimplementasikan dalam program Storage Spaces di Control Panel (di Windows 8) dan di Server Manager (di Server 2012); Anda juga dapat menggunakan perintah PowerShell (di kedua sistem operasi). Sebagian besar artikel ini berkaitan dengan antarmuka Server Manager. Versi klien Windows 8 disederhanakan dan sangat berbeda penampilan. Namun, teknologi dasarnya sama di semua tempat.

Baru Versi Windows memiliki kemampuan penyimpanan data tingkat lanjut. Windows Server 2012 dan Windows 8 memperkenalkan fitur yang disebut Storage Spaces and Pools, yang memberikan sejumlah kemampuan baru kepada pengguna, termasuk:

• metode membangun gudang data virtual;
• Fungsionalitas RAID, yang sebelumnya hanya tersedia pada peralatan mahal;
• persiapan yang baik;
• manajemen skrip melalui PowerShell;
• salinan data berlebihan yang dapat digunakan untuk memecahkan masalah sistem file;
• integrasi dengan Cluster Shared Volumes (CSV).

Penyimpanan data yang didukung

Ruang dan Kumpulan Penyimpanan dapat dihosting di berbagai perangkat keras. Jenis bus yang didukung: Universal Serial Bus (USB), Serial ATA (SATA) dan Serial Attached SCSI (SAS).

Ruang dan Kumpulan Penyimpanan dapat digunakan dalam kombinasi dengan unit logis (LUN) melalui Fibre Channel atau iSCSI, namun konfigurasi ini tidak didukung. Pengguna solusi penyimpanan kelas atas harus menghubungi vendor masing-masing untuk memanfaatkan sepenuhnya fungsionalitas yang tersedia. Ruang dan Kolam Penyimpanan berfokus pada solusi berbiaya rendah untuk menyediakan fungsionalitas yang tidak tersedia.

Membuat kumpulan dan ruang disk

Kumpulan hanyalah sekelompok disk fisik logis, dan ruang penyimpanan adalah disk virtual yang dapat digunakan sebagai disk fisik. Oleh karena itu, membuat ruang penyimpanan menggunakan Storage Spaces and Pools merupakan proses dua langkah. Pertama, kumpulan dibuat; ruang disk kemudian dialokasikan, disebut disk virtual di Windows Server. Jangan bingung disk virtual Ruang Penyimpanan dan Kumpulan dengan File Virtual Harddisk(VHD) atau VHDX. Istilahnya serupa, namun komponennya sendiri tidak memiliki kesamaan.

Anda dapat menggunakan antarmuka Server Manager untuk membuat kumpulan yang sehat. Titik awalnya adalah kumpulan default, yang disebut kumpulan sumber, yang merupakan daftar disk fisik yang terpasang pada komputer yang dapat dikumpulkan. Kumpulan sumber dianggap tidak sehat. Wizard meminta Anda untuk menambahkan nama kumpulan dan disk fisik. Kumpulan yang dibuat ditampilkan di antarmuka Manajer Server. Harap dicatat bahwa meskipun Anda dapat membuat beberapa kumpulan di Windows, tidak disarankan untuk membuat lebih dari empat. Untuk melakukan operasi yang sama dimaksudkan Skrip PowerShell dari tiga baris:

$stsubsys = (Dapatkan-StorageSubsystem) $physd = (Dapatkan-PhysicalDisk PhysicalDisk1, PhysicalDisk2, PhysicalDisk3, PhysicalDisk4) New-StoragePool -FriendlyName MyPool1 -StorageSubsystemFriendlyName $stsubs.FriendlyName -PhysicalDisks $physd

Setelah Anda menyiapkan kumpulan, Anda dapat membuat disk virtual (disebut ruang penyimpanan di Windows 8). Wizard meminta Anda memasukkan nama kumpulan penyimpanan, nama disk virtual, jenis desain penyimpanan, jenis penyediaan (tipis atau tetap), dan ukuran disk virtual. Hal ini akan dibahas lebih rinci di bagian selanjutnya, namun setelah menyelesaikan wizard, Anda akan melihat disk virtual ditampilkan di layar berikut. Skrip PowerShell berikut dapat melakukan operasi yang sama:

Baru-VirtualDisk -StoragePoolFriendlyName MyPool1 -FriendlyName MyVirtualDisk -ResiliencySettingName Mirror -UseMaximumSize

Disk virtual ini dapat digunakan dengan cara yang sama seperti disk fisik. Ini dapat dikonfigurasi sebagai partisi Master Boot Record (MBR) atau GUID Partition Table (GPT).

Aturan seleksi

Saat membuat disk virtual, Anda perlu menentukan tiga karakteristik utama: jenis desain penyimpanan (sederhana, cermin, paritas), jenis penyediaan (tipis atau tetap), dan ukuran disk virtual. Parameter lainnya, seperti nama kumpulan atau nama disk virtual, bersifat arbitrer.

Struktur. Struktur penyimpanan hanyalah jenis RAID yang akan digunakan. Anda dapat memilih Sederhana (RAID 0 atau bergaris tanpa paritas), Cermin (RAID 1), atau Paritas (RAID 5 atau bergaris dengan paritas). Anda dapat membuat satu set sederhana yang terdiri dari satu atau lebih disk kumpulan fisik. Set paritas memerlukan minimal tiga drive dalam kumpulan. Terakhir, kumpulan cermin dapat dibuat menggunakan setidaknya dua disk fisik untuk pencerminan dua arah dan setidaknya lima disk fisik untuk pencerminan tiga arah.

Jenis persiapan. Pilihan antara penyediaan tipis dan tetap menentukan apakah semua sektor yang terlibat dalam disk virtual harus dialokasikan sebelumnya atau apakah sektor tersebut harus dipetakan ke sektor fisik berdasarkan perubahan kebutuhan seiring waktu. Ukuran disk virtual dalam mode penyediaan tetap dibatasi oleh ukuran disk fisik yang tersedia di kumpulan. Namun jika Anda memilih penyediaan tipis, Anda dapat menentukan jumlah ruang yang tersedia secara fisik lebih besar. Anda dapat menambahkan disk fisik ke kumpulan sesuai kebutuhan.

Ukuran disk virtual. Ukuran disk virtual bergantung pada jenis penyediaan yang dipilih, struktur penyimpanan, dan ukuran disk fisik yang digunakan. Jika Anda berencana membuat hanya satu disk virtual di kumpulan, Anda cukup memilih opsi Ukuran maksimum. Perhatikan bahwa opsi Ukuran maksimum berwarna abu-abu jika penyediaan tipis dipilih.

Informasi lebih lanjut tentang persiapan yang baik

Penyediaan tipis adalah teknologi untuk alokasi blok memori secara tepat waktu sesuai kebutuhan. Dengan penyediaan tetap, blok fisik dialokasikan ke disk virtual terlepas dari apakah blok tersebut digunakan atau tidak. Dalam penyediaan terperinci, hanya blok bekas yang dipetakan blok fisik. Ini memungkinkan Anda menyiapkan disk virtual yang jauh lebih besar daripada versi tetap. Jika disk virtual mencapai batas pemetaan blok fisik, Anda dapat menambahkan disk fisik baru.

Keuntungan dari penyediaan tipis adalah fleksibilitas ruang disk. Jika Anda memerlukan disk virtual 10 TB, Anda tidak perlu menyediakan ruang fisik terlebih dahulu. Anda dapat menyediakan disk virtual tipis 10TB dan menambahkan disk fisik sesuai kebutuhan. Efektivitas pendekatan ini semakin ditingkatkan dengan penyempurnaan pada NTFS yang memungkinkan pemulihan ruang setelah file dihapus atau dioptimalkan. Windows juga dioptimalkan untuk bekerja lebih efisien dengan solusi penyimpanan kelas atas yang memiliki kemampuan penyediaan tipis. Secara khusus, ini adalah kemampuan untuk menggunakan sektor yang tidak terpakai, seperti yang dilakukan oleh Storage Spaces and Pools.

Prinsip arsitektur

Mari kita lihat apa yang terjadi dalam mekanisme internal untuk mendapatkan gambaran hasilnya. Gambar 1 menunjukkan tumpukan penyimpanan Windows. Driver SSP (SpacePort.sys) terhubung langsung di atas Partition Manager (Partmgr.sys). Ketika disk fisik ditambahkan ke kumpulan, partisi dibuat di dalamnya dan disk fisik disembunyikan dari antarmuka pengguna. Langkah selanjutnya adalah memotong disk virtual dari kumpulan, dan kemudian disk virtual ini ditampilkan kembali di antarmuka pengguna sebagai disk logis. Disk fisik masih terlihat di Pengelola Perangkat, namun Perangkat Ruang Penyimpanan Microsoft baru juga terdaftar untuk setiap disk virtual yang dibuat.

Gambar 2 menunjukkan seperti apa tampilan partisi pada disk fisik (baik disk MBR lama maupun disk yang menggunakan skema GPT.) Area kecil pada partisi akan dialokasikan untuk menyimpan metadata untuk Ruang Penyimpanan dan Kumpulan. Bagian utama dari partisi tersebut akan digunakan untuk menyimpan data file. Setelah disk virtual dibuat, disk tersebut dapat dikonfigurasi sebagai MBR atau GPT dan kemudian digunakan sebagai disk fisik biasa. Itu dapat disajikan dalam NTFS atau format baru Sistem yang tangguh Sistem File (ReFS) dari Microsoft.

Opsi tambahan

Untuk meningkatkan kinerja, Anda dapat melakukan penyetelan lebih lanjut pada Ruang Penyimpanan dan Kumpulan. Hal ini berguna untuk mengeksplorasi pengaturan ini dengan menambahkan disk fisik ke disk virtual yang ada. Secara khusus, Fungsi penyimpanan Spaces and Pools di Windows 8 mudah digunakan, tetapi jika Anda ingin memperluas kemampuan manajemen penyimpanan Anda, Storage Spaces and Pools memiliki semua yang Anda butuhkan.

Sebagian besar pengaturan mendalam dapat diakses melalui perintah PowerShell yang disebut New-VirtualDisk. Elemen yang menarik adalah NumberOfColumns (menunjukkan nomor kolom yang dibuat), NumberOfDataCopies (menunjukkan nomor salinan dibuat data) dan ResiliencySettingName (menunjukkan nama pengaturan ketahanan yang diperlukan - misalnya, Sederhana, Cermin, atau Paritas).

Jumlah kolom. Gambar 3 menunjukkan diagram yang terdiri dari tiga disk. Disk dibagi menjadi beberapa blok. Saat Anda bergantian antar disk, Anda dapat menulis ke setiap disk secara bersamaan. Dalam teknologi RAID, teknik ini dikenal dengan istilah striping tanpa paritas. Kira-kira inilah yang terjadi pada disk virtual dengan struktur “sederhana”.

Setiap disk fisik adalah kolom dalam disk virtual. Semakin banyak disk fisik yang tersedia saat membuat disk virtual, semakin banyak kolom dan kemungkinan penulisan bersamaan. Situasi serupa terjadi pada himpunan dengan pemeriksaan paritas. Semakin banyak disk fisik pada awalnya, semakin banyak kolom yang ada di disk virtual. Satu-satunya perbedaan adalah hilangnya ruang paritas. Berkat kemampuan penskalaan Windows, Anda dapat menggunakan hingga delapan kolom saat membuat disk virtual (meskipun Anda melakukannya menggunakan PowerShell).

Elemen yang digunakan untuk mengelola kolom adalah NumberOfColumns. Di bawah ini adalah contohnya kontrol manual elemen ini dan elemen ResiliencySettingName. Perintah berikut membuat disk virtual dengan tiga kolom:

Baru-VirtualDisk -FriendlyName NewVDisk -StoragePoolFriendlyName MyPool -NumberOfColumns 3 -ResiliencySettingName sederhana -UseMaximumSize

Gambar 3. Struktur sederhana

Menggabungkan kolom dengan salinan data. Salinan data hanyalah salinan data. Jika redundansi ada sebagai instance offline, maka Anda akan memiliki lebih dari satu salinan data. DI DALAM jika tidak satu-satunya salinan.

* Ruang sederhana dengan satu salinan.

* Cermin spasi dengan dua atau tiga salinan.

* Ruang paritas hanya memiliki satu salinan.

Hanya ruang cermin yang memilikinya salinan lengkap contoh data, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. Toleransi kesalahan ruang paritas dicapai dengan tidak menggunakan contoh data yang benar-benar terpisah. Oleh karena itu, hanya ada satu salinan data. Di cermin tiga arah, ada tiga salinan data. Kerugian memiliki salinan data tambahan adalah harus ditulis berkali-kali. Akibatnya, ruang cermin menjadi lebih lambat saat melakukan penulisan. Salah satu kelemahan mirroring adalah peningkatan waktu penulisan karena kebutuhan untuk menulis data yang sama beberapa kali.

Jika Anda memiliki cukup ruang disk, Anda dapat mengkompensasi sebagian penurunan kecepatan tulis dengan menggunakan striping dalam setiap salinan data. Pada contoh di Gambar 5, empat disk fisik digunakan untuk membentuk ruang cermin. Oleh karena itu, setiap salinan data dapat ditulis secara bersamaan ke dua disk. Ruang cermin yang dibuat di GUI dapat memiliki hingga empat kolom (per salinan data), namun ruang cermin yang dibuat menggunakan PowerShell dapat memiliki lebih dari empat kolom (perhatikan bahwa hanya jumlah kolom per salinan data yang ditampilkan).

Anda dapat menggunakan elemen New-VirtualDisk (NumberOfDataCopies) untuk menentukan jumlah salinan data. Sebagai contoh, lihat perintah PowerShell berikut, yang membuat ruang cermin dua arah dengan enam kolom, seperti pada Gambar 6.

Informasi lebih lanjut tentang kolom

Jumlah kolom di Ruang Penyimpanan biasanya sesuai dengan jumlah disk fisik yang ada saat disk virtual dibuat. Jumlah kolom boleh lebih sedikit dari jumlah disk, tetapi tidak lebih. Kolom ini penting karena menunjukkan jumlah disk yang dapat diakses secara bersamaan. Misalnya, pada Gambar 7 kita melihat dua ruang sederhana. Keduanya menggunakan dua disk, namun yang kiri menggunakan satu kolom dan yang kanan menggunakan dua. Untuk ruang sederhana di sebelah kanan, operasi I/O dapat dilakukan secara bersamaan, yang secara teori menggandakan kecepatannya.

Gambar 7. Dua ruang sederhana

Jumlah kolom yang digunakan dalam ruang disk diatur saat ruang tersebut dibuat. GUI menetapkan jumlah kolom maksimum yang mungkin. Logika berikut berlaku di sini:

* jika ruang dibuat menggunakan antarmuka pengguna, jumlah kolom maksimum adalah delapan;

* saat menggunakan perintah New-VirtualDisk, Anda dapat mengatur nilai NumberOfColumns lebih besar dari delapan;

* Ruang paritas memiliki lebih dari delapan kolom (bahkan saat menggunakan PowerShell).

Menambah ruang

Menambahkan ruang penyimpanan ke ruang penyimpanan yang sudah ada bisa jadi sulit. Pada Gambar 8, ruang sederhana dibuat menggunakan dua disk fisik. Jika Anda perlu memperluas disk virtual, Anda harus menambahkan disk fisik ke kumpulan penyimpanan terlebih dahulu jika tidak tersedia. Namun jika Anda mencoba memperluas disk virtual setelah disk ditambahkan, Anda akan gagal. Kesalahan menunjukkan bahwa tidak ada sumber daya fisik yang tersedia untuk menambah ruang pada disk virtual, meskipun disk kosong baru ditambahkan ke kumpulan.

Gambar 8. Satu ruang sederhana dibuat dengan dua disk fisik

Masalahnya adalah jumlah kolom. Jendela harus mengikuti pola garis yang sama yang digunakan untuk membuat ruang. Anda tidak bisa begitu saja menambahkan kolom. Jika hal ini memungkinkan, semua manfaat striping akan hilang ketika dua disk asli sudah penuh. Selain itu, Anda tidak dapat melampirkan disk baru ke salah satu kolom yang ada di bawah (pada dasarnya karena alasan yang sama). Untuk memperluas disk virtual, Anda harus menambahkan disk secukupnya sehingga jumlah disk sama dengan atau melebihi jumlah kolom pada disk virtual yang ditentukan. Akibatnya, pergantian berlanjut dengan cara yang ditentukan semula. Hal yang sama berlaku untuk ruang sederhana dan ruang dengan kontrol paritas. Jumlah disk yang akan ditambahkan harus sama dengan atau nomor lebih banyak kolom di disk virtual.

Saat bekerja dengan ruang cermin, Anda perlu mempertimbangkan jumlah kolom dan jumlah salinan data. Misalnya, cermin dua arah yang dibuat menggunakan empat disk fisik akan terlihat seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9. NumberOfDataCopies adalah 2, dan NumberOfColumns adalah 2. Jumlah disk yang diperlukan untuk memperluas disk virtual ini dihitung menggunakan rumus berikut:

JumlahSalinanData * JumlahKolom 2 * 2 = 4

Empat disk fisik diperlukan untuk memperluas ruang pengujian, lihat Gambar 10. Rumus yang sama dapat digunakan untuk ruang sederhana dan paritas. Namun, nilai NumberOfDataCopies selalu 1 untuk kedua struktur.

Gambar 10. Empat disk fisik memperluas ruang pengujian

Menentukan jumlah salinan data dan kolom

Jika Anda tidak mengetahui jumlah salinan data dan/atau kolom yang ada di disk virtual, Anda dapat dengan mudah menemukan jawabannya dengan mencari nilai NumberOfColumns dan NumberOfDataCopies menggunakan GUI. Perintah PowerShell akan memberikan informasi yang sama:

Dapatkan-VirtualDisk -FriendlyName MyVirtualDisk | ft FriendlyName, NumberOfColumns, NumberOfDataCopies ReFS di cermin

· Catatan manfaat tambahan cermin Ruang Penyimpanan dan Kolam. Artikel ini telah menyebutkan sistem file baru Microsoft, ReFS. Jika file atau metadata di ReFS rusak, sistem operasi dapat menggunakan salinan berlebihan di sisi lain cermin untuk memperbaiki kesalahan. Hal ini dimungkinkan sebagian berkat checksum baik data maupun metadata di ReFS.

Fungsionalitas penyimpanan yang kuat

Ruang dan Kumpulan Penyimpanan memberi pemilik sistem penyimpanan tingkat pemula dan menengah fungsionalitas yang tidak tersedia jika tidak. Sangat mudah untuk mengaturnya; Kustomisasi mendalam dimungkinkan bagi mereka yang ingin menggunakan opsi tambahan, dan sistem file ReFS mendapatkan stabilitas tambahan. Ruang dan Kumpulan Penyimpanan menyediakan provisi yang tipis, dan seperti kebanyakan komponen Server 2012 dan Windows 8, dapat dikontrol oleh skrip menggunakan PowerShell. Saya rasa ini akan menjadi inovasi penyimpanan Windows yang paling populer.

DPandMe 26 Mei 2015 pukul 17:16

Sup dari SAN. Membangun SAN virtual pada platform Windows Server 2012 R2

• Virtualisasi

Jadi, Anda baru saja selesai memulihkan sistem Anda setelah terjadi kerusakan. Untungnya, kali ini semuanya berjalan baik - pelayanan, alhamdulillah, telah meningkat. Namun atasan Anda tidak puas dan meminta Anda “menarik kesimpulan dan mengambil tindakan.” Jelas, waktunya telah tiba untuk memikirkan bagaimana untuk terus hidup. Mungkin ada baiknya mempertimbangkan kembali pendekatan yang ada dalam membangun infrastruktur dan mengambil langkah-langkah untuk memastikan toleransi kesalahan pada sistem produksi Anda.



Penafian: Saya mohon maaf sebelumnya kepada para ahli SAN dan komunitas bangsawan Habra atas beberapa kebebasan dan penyederhanaan yang saya buat saat menyiapkan materi. Ini dirancang bagi mereka yang belum terbiasa dengan teknologi penyimpanan yang disertakan dalam Windows Server 2012 R2, serta bagi mereka yang tidak memiliki kesempatan untuk menggunakan jaringan penyimpanan lengkap berdasarkan FC atau iSCSI.

Di mana memulainya? Saya berani menyarankan bahwa penyelesaian masalah toleransi kesalahan memerlukan dua hal:

1. Rencana yang bagus.
2. Uang (perkiraan).

Semuanya jelas dengan uang. Rencananya, kita perlu mengembangkan arsitektur sedemikian rupa sehingga jika terjadi kegagalan lagi (dan pasti akan terjadi!), sistem akan bertahan. Di sini Anda harus melakukan penyimpangan kecil. Faktanya, dalam terminologi modern ada beberapa konsep mapan yang sering tertukar satu sama lain. Ini dia:

Ketersediaan Tinggi (HA) - kemampuan untuk meminimalkan waktu henti yang direncanakan dan tidak direncanakan. Artinya, kami (baca - pelanggan) setuju sebelumnya bahwa jika terjadi kegagalan, diperlukan waktu yang wajar untuk beralih ke peralatan cadangan dan meluncurkan layanan "gagal" di dalamnya. Dalam hal ini, pemutusan hubungan tidak bisa dihindari. Contoh tipikal: cluster Hyper-V.

Toleransi Kesalahan (FT) - kemampuan untuk tetap beroperasi jika terjadi kegagalan pada satu atau lebih komponen. Ini adalah saat kegagalan terjadi, tetapi tidak seorang pun kecuali admin yang menyadarinya. Atau, ketika kita mematikan salah satu node untuk melakukan pemeliharaan terjadwal (misalnya, menginstal pembaruan), dan node kedua mengambil alih seluruh beban saat ini. Koneksi tidak terputus, aplikasi tersedia, hanya waktu respon sedikit meningkat. Contoh umum: RAID level 1.

Resistensi bencana - kemampuan untuk meluncurkan layanan dengan relatif cepat jika terjadi bencana global. Ini adalah saat semuanya runtuh sekaligus. Orang suka menyebut angin topan, tsunami, dan banjir sebagai bencana global. Namun, dalam kenyataan di negara kita, kemungkinan besar akan terjadi pemadaman listrik di pusat data: lokal (ekskavator menabrak kabel) atau meluas, serta banjir di ruang bawah tanah. Contoh: cadangan data center.

Mengapa terminologi penting? Ya, karena tugas-tugas yang tercantum pada dasarnya berbeda. Oleh karena itu, pendekatan untuk menyelesaikannya harus berbeda. Pertama-tama, kita harus memutuskan apa sebenarnya yang ingin kita dapatkan: ketersediaan tinggi, toleransi kesalahan, atau toleransi bencana.

Dalam konteks artikel ini, kita hanya akan membahas satu dari tiga poin, yaitu toleransi kesalahan. Sejujurnya, perlu dicatat bahwa kebutuhan nyata akan hal itu tidak sering muncul. Faktanya, sebagian besar pelanggan bersedia menanggung downtime kecil yang ditentukan dalam SLA dengan imbalan penghematan yang signifikan uang tunai dengan menghilangkan solusi “sangat andal” yang sangat mahal. Misalnya, jika Excel terhenti bagi pengguna selama beberapa menit, ini tidak akan menjadi masalah besar bagi bisnis - melainkan alasan untuk sedikit melakukan peregangan dan minum kopi. Namun, ada juga layanan yang sangat sensitif terhadap kesenjangan kecil sekalipun koneksi jaringan. Misalnya DBMS dan hypervisor. Jika Hyper-V kehilangan koneksi dengan virtualnya hard drive, tempat mereka menjalankannya mesin virtual, hal ini dapat menimbulkan konsekuensi yang mengerikan. Juga SQL - hilangnya database secara tiba-tiba oleh server dapat memakan waktu lama hal yang menarik DB-admin.

Jadi, kami memutuskan bahwa kami akan membangun solusi yang toleran terhadap kesalahan. Dengan kata lain, perlu untuk menghapusnya poin yang mungkin kegagalan di semua tingkat yang ada: tingkat server, jaringan dan penyimpanan data. Bagaimana hal ini dicapai? Tentu saja dengan menduplikasi segala kemungkinan: server, antarmuka jaringan, saluran transmisi data dan, tentu saja, subsistem disk. Di sini gambaran cerah SAN muncul di depan mata kita. Memang benar, apa yang lebih baik dalam memberikan toleransi kesalahan selain perangkat keras lama FC SAN yang bagus? Begitulah... Hanya solusi ini yang memiliki satu kesalahan fatal. Harga. Biaya sistem seperti itu dimulai dari tujuh digit. Dan batas atasnya bisa dibilang tidak terbatas. Oleh karena itu, Anda tidak bisa keluar dan membelinya – minimal, Anda harus menganggarkan dana untuk itu.

Selain itu, dengan membeli perangkat keras yang mahal, kita menjadi sangat bergantung pada vendornya, karena kompatibilitas dengan peralatan pihak ketiga masih jauh dari jaminan. Ya, penskalaan sistem seperti itu memerlukan investasi waktu yang signifikan. Lagi pula, tidak ada yang menyimpan komponen mahal - komponen tersebut harus dipesan dan menunggu berminggu-minggu, atau bahkan berbulan-bulan. Dan bos menuntut “di sini dan saat ini.” Dan agar semuanya berjalan “seperti jarum jam”. Dan dengan biaya minimal!

Dimana jalan keluarnya? Apakah impian cemerlang SAN benar-benar tidak ditakdirkan untuk menjadi kenyataan? Tunggu... Apa itu SAN? Pada dasarnya, ini hanyalah cara untuk berbagi sumber daya penyimpanan berkinerja tinggi antar server di tingkat blok. Dahulu kala, fiber SAN klasik merupakan satu-satunya teknologi yang memerlukan kinerja luar biasa, toleransi kesalahan, dan skalabilitas. Kecepatan FC jauh lebih tinggi dibandingkan Ethernet pada umumnya yang mencapai 100 Mb/s.

Namun seiring berjalannya waktu, adaptor jaringan Ethernet 1 dan 10 Gbit muncul, teknologi perangkat lunak dan perangkat keras muncul untuk meningkatkan throughput jaringan (kerja sama NIC, kompresi data, dll.), yang agak mengurangi keunggulan FC dan menyebabkan pertumbuhan popularitas yang eksplosif. antarmuka iSCSI. Dalam hal toleransi kesalahan dan skalabilitas, kemajuan juga telah dicapai di sini. Misalnya, opsi telah muncul untuk mengimplementasikan SAN berdasarkan penyimpanan dengan antarmuka SAS, yang, secara umum, pada awalnya dimaksudkan untuk koneksi langsung penyimpanan ke server - DAS. Faktanya adalah antarmuka SAS, selain kecepatan tinggi (6-12 Gbit/s), memiliki keunggulan signifikan lainnya - latensi sangat rendah. Ini cukup penting untuk host dengan muatan tinggi seperti Hyper-V.

Apa yang kita punya selain SAN? Dan selain SAN hanya ada NAS. Jika kita membandingkan SAN dan NAS, perbedaan utama antara yang pertama dan kedua adalah operasi di tingkat blok. Sistem host dapat membuat partisi logis di SAN, memformatnya, dan menggunakannya seperti hard drive lokal biasa. NAS, di sisi lain, beroperasi pada tingkat sistem file dan menggunakan protokol transfer file seperti SMB atau CIFS. Oleh karena itu, NAS tentu saja murah dan sederhana, namun sangat lambat. Oleh karena itu, ini tidak menjanjikan untuk sistem produksi dengan muatan tinggi.

Apakah mungkin untuk menggabungkan kecepatan tinggi dan keandalan SAN dengan kemudahan implementasi dan ketersediaan NAS? Bagaimana jika kita mencoba mengimplementasikan sebagian fungsi SAN dalam perangkat lunak? Rupanya para insinyur dari sebuah perusahaan sederhana dari Redmond beralasan seperti ini ketika mereka sedang mempersiapkan teknologi baru mereka untuk memasuki pasar. Hasilnya, mereka benar-benar mendapatkan sesuatu yang secara formal menyerupai SAN. Tapi pada saat yang sama harganya beberapa kali lebih murah. Kami ditawari untuk menggunakan komponen yang sangat murah dan mudah diakses untuk menyiapkan hidangan lezat yang disebut "Scale-Out File Server", yaitu. server file yang dapat diskalakan. Kata “scalable”, menurut saya, tidak mencerminkan esensinya secara akurat, karena, pertama-tama, servernya ternyata toleran terhadap kesalahan.

Nah, hari ini kami akan menyiapkan “SAN Soup” berbasis teknologi Microsoft Windows Server 2012 R2.
Sebagai bahan, kita membutuhkan:

• server tanpa disk (hanya "cermin" kecil untuk sistem) - 2 buah;
• rak disk JBOD murah dengan dua antarmuka SAS – 1 buah;
• HDD SAS – minimal 10 buah. (lebih baik - lebih banyak);
• SSD SAS – setidaknya 2 buah;
• adaptor jaringan 1-10 GBit (sebaiknya dengan dukungan RDMA) – 2-4 buah;

Sedikit teori

Tidak sesederhana itu... Tidak seperti disk dinamis, Storage Spaces adalah teknologi yang jauh lebih cerdas, seperti yang akan kita lihat nanti. Untuk saat ini, mari kita perjelas istilahnya:

Kolam Penyimpanan - kumpulan disk fisik yang memungkinkan Anda menggabungkan disk, meningkatkan kapasitas secara fleksibel, dan mendelegasikan administrasi.

Ruang Penyimpanan - disk virtual yang dibuat dari ruang kosong di kumpulan penyimpanan. Atribut Ruang Penyimpanan mencakup tingkat persistensi, tingkat penyimpanan, penyediaan tetap, dan kontrol administratif yang terperinci.

Ruang Penyimpanan Berkelompok – ruang disk yang sama yang terletak di penyimpanan bersama adalah yang kita butuhkan!

Bagaimana cara membuat disk virtual? Dalam kasus kita, pertama-tama, kita perlu mengumpulkan fisik drive SAS-HDD dan SSD. Secara umum, Anda dapat menggabungkan disk dengan antarmuka berbeda: SATA, SCSI, dan bahkan USB. Namun hanya disk dengan antarmuka SAS yang cocok untuk menerapkan kluster failover (Scale-Out File Server). Menggabungkan disk ke dalam kumpulan tidak menimbulkan kesulitan apa pun dan dilakukan menggunakan wizard hanya dalam dua klik. Tentu saja, disk yang digabungkan tidak boleh memiliki partisi apa pun, atau disk tersebut harus dihapus. Dengan menggabungkan disk ke dalam kumpulan, kami mengelompokkannya. Namun Anda masih perlu menjelaskan kepada sistem operasi apa yang harus dilakukan selanjutnya. Sekarang Anda dapat membuat dari kumpulan disk keras maya disk (LUN). Teknologi Storage Spaces memungkinkan Anda membuat 3 opsi untuk hard disk virtual, mirip dengan level RAID:

• Sederhana (analog dengan RAID0) – direkomendasikan untuk pengujian saja;
• Mirroring (mirip dengan RAID1) – direkomendasikan untuk beban kerja;
• Paritas (mirip dengan RAID5) – direkomendasikan untuk membuat partisi dengan arsip data.

Maaf, pembaca akan berkata, jika ini adalah RAID perangkat lunak, maka ia akan bekerja lebih lambat daripada perangkat keras! Dan dia benar sekali. Ya, lebih lambat. Tapi berapa banyak? Semuanya tidak begitu jelas di sini. Pertama, seperti yang diperlihatkan oleh praktik, kecepatan disk dapat dengan mudah diimbangi dengan jumlahnya. Oleh karena itu, perbedaan kinerja akan semakin berkurang jika semakin banyak disk yang kita gabungkan ke dalam satu kumpulan. Untuk aplikasi industri, disarankan menggunakan 12 disc atau lebih. Kedua, Windows Server 2012 R2 memperkenalkan satu fitur hebat: pooling drive SSD dan HDD dengan formasi yang disebut "kolam hibrida" (Penyimpanan Berjenjang). Dalam hal ini, sistem itu sendiri akan melacak dan berpindah ke SSD cepat disk adalah data yang paling sering digunakan (ingat saya mengatakan bahwa sistemnya cerdas!). Selain itu, perpindahan data "panas" ke SSD terjadi blok demi blok, dan bukan pada tingkat file. Selain itu, dengan menggunakan cmdlet PowerShell, Anda dapat secara eksplisit menentukan file mana yang harus ditempatkan di SSD dan mana di HDD. Dan ketiga, Ruang Penyimpanan mendukung apa yang disebut. “Cache Tulis Kembali”. Selama operasi penulisan singkat, sistem mencegat data dan menempatkannya di area khusus pada SSD. Hal ini menghaluskan penurunan kinerja selama beban puncak yang tiba-tiba. Secara keseluruhan - sejumlah besar disk, kumpulan hibrid, dan cache tulis kembali - dapat meningkatkan kinerja sistem secara signifikan, meminimalkan efek negatif dari serangan perangkat lunak. Untuk menghemat ruang disk kosong, Storage Spaces mendukung teknologi SAN yang sudah dikenal seperti Thin Provisioning untuk distribusi sumber daya disk yang lebih ekonomis. Agar adil, kami mencatat bahwa meskipun tidak kompatibel dengan kumpulan hybrid, Anda harus memilih salah satu.

Jadi, dengan menggunakan Storage Spaces kami dapat memberikan toleransi kesalahan pada tingkat sistem penyimpanan. Sekarang mari kita naik satu level. Server harus digabungkan menjadi sebuah cluster. Microsoft telah memiliki peluang ini selama beberapa waktu. Namun, sebelumnya cluster seperti itu hanya bisa disebut sangat tersedia (ingat terminologinya). Dan hanya dengan dirilisnya Windows Server 2012 barulah dimungkinkan untuk menjadikannya benar-benar toleran terhadap kesalahan. Fitur ini disebut “Scale-Out File Server”. Perlu diingat di sini bahwa cluster file dapat beroperasi dalam salah satu dari dua mode:

• "Aktif - Pasif"; failover dengan gangguan layanan - failover.
• "Aktif - Aktif"; kegagalan transparan.

Namun agar pekerjaan simultan dengan penyimpanan dapat dilakukan, diperlukan teknologi lain yang disebut Cluster Shared Volume (CSV). Tanpa menjelaskan secara rinci, ini adalah volume logis yang dipersiapkan secara khusus pekerjaan simultan dengan beberapa node dalam satu cluster.

Bagaimana tingkat jaringan? Microsoft memiliki beberapa stok di sini kejutan yang menyenangkan. Yang pertama adalah SMB Direct melalui teknologi RDMA. Sederhananya, ini adalah teknologi untuk akses memori langsung antarmuka jaringan, tanpa overhead CPU. Saat fitur ini diaktifkan, adaptor jaringan benar-benar berjalan pada kecepatan antarmuka, memberikan throughput tinggi dan respons yang sangat cepat terhadap permintaan jaringan, sehingga menghasilkan manfaat kinerja yang sangat besar untuk beban kerja seperti Hyper-V dan SQL Server. Anggap saja bekerja dengan server file jarak jauh menjadi mirip dengan bekerja dengan penyimpanan lokal. Dan meskipun adaptor jaringan dengan dukungan RDMA masih cukup mahal, biayanya terus menurun (pada saat penulisan artikel ini harganya sekitar 20 ribu rubel).

Kejutan kedua disebut SMB Multichannel. Jika dua adaptor jaringan diinstal pada konsumen beban (misalnya, SQL Server) dan di sisi penerima (kluster file), maka koneksi SMB multisaluran dibuat antara klien dan server. Ini berarti bahwa jika, misalnya, sebuah file disalin melalui jaringan dan selama proses penyalinan terjadi sesuatu pada salah satu adaptor jaringan, ini tidak mengganggu proses - file terus disalin seolah-olah tidak terjadi apa-apa. Untuk memverifikasi bahwa SMB Multichannel tersedia, jalankan cmdlet PowerShell: Get-SmbMultichannelConnection. Anda akan melihat sesuatu seperti ini:


Seperti yang Anda lihat, koneksi dibuat menggunakan dua antarmuka jaringan sekaligus.

Terakhir, protokol SMB 3.0 telah mengoptimalkan penyeimbangan beban antar node. Tepat untuk konfigurasi Scale-Out File Server.

Nah, setelah kita melihat sekilas teknologinya, sekarang saatnya beralih ke praktik. Untuk menyederhanakan tugas, kami akan membangun cluster dua node, meskipun tidak ada yang menghalangi kami untuk meningkatkan cluster file failover hingga 8 node. Kami akan menjelaskan prosedurnya dari awal dan mulai menerapkannya.

Pekerjaan persiapan

Selanjutnya poin demi poin:

1. Kami menginstal Windows Server 2012 R2 di setiap server.
2. Menyiapkannya koneksi jaringan, instal pembaruan, tambahkan server ke domain.
3. Menambahkan peran Server berkas di setiap server.
4. Di salah satu server, buka konsol Failover Cluster Manager.
5. Menggunakan wizard, kami membuat cluster standar dengan failover (Failover Cluster).
6. Buat kumpulan baru: Penyimpanan -> Kumpulan -> Buat kumpulan baru.
7. Tambahkan SSD ke kumpulan dan drive HDD, jika perlu, tentukan parameter akses.
8. Buat disk virtual: Pool -> klik kanan -> Disk virtual baru.
9. Menggunakan wizard, atur jenis subsistem disk (Mirror).
10. Dengan menggunakan wizard, kami membuat volume pada disk, menetapkan huruf, dan memformatnya dalam NTFS.
11. Membuat volume bersama berkerumun (CSV): Pilih disk yang diperlukan->Tambahkan ke volume bersama gugus.
12. Tetapkan peran: Peran -> Konfigurasikan peran -> Server file -> Server file yang dapat diskalakan.
13. Untuk menghindari menunggu, setel ulang cache penyelesai DNS (ipconfig /flushdns).
14. Pilih peran -> Tambahkan berbagi file -> Berbagi SMB -> Profil aplikasi.
15. Kami menunjukkan lokasi sumber daya bersama dan memberinya nama.

Semua. Hasil akhir dari upaya kami adalah pembuatan berbagi file yang terletak di sepanjang jalur UNC standar, ketik: \\ScaleOutFS\Share. Sekarang kita dapat menempatkan sumber daya file penting di dalamnya, seperti hard disk virtual atau database Hyper-V data SQL server. Jadi kita dapat jaringan siap pakai penyimpanan data. Perbedaan mendasar perbedaannya dari SAN tradisional adalah penggunaannya Protokol UKM 3.0, dan bukan salah satu protokol blok (iSCSI/FC), yang dalam arti tertentu bahkan merupakan keuntungan. Seseorang mungkin ingin menyebarkan peran Hyper-V secara langsung pada server berkerumun, menempatkan disk virtual pada penyimpanan bersama. Aku harus sedih. Sayangnya, konfigurasi ini belum didukung. Untuk peran Hyper-V dan SQL Server, perlu menginstal server terpisah yang akan bekerja dengan sistem penyimpanan kami melalui protokol SMB.

Masih harus diringkas...

Toleransi kesalahan

Pertunjukan

Skalabilitas

Keamanan

Harga

Namun bagaimana dengan kekurangannya? Tentu saja mereka juga ada. Misalnya, sistem penyimpanan dan server tidak dapat dipisahkan dalam jarak yang signifikan, seperti halnya FC atau iSCSI. Tidak mungkin membangun topologi yang rumit. Switch SAS masih jarang ditemukan. Selain itu, SAS tidak mendukung replikasi perangkat keras - Anda harus mengimplementasikannya perangkat lunak. Oleh karena itu, konsep yang dijelaskan di atas bukanlah obat mujarab, melainkan hanya alternatif dari sistem penyimpanan tradisional. Jika Anda sudah menerapkan SAN perangkat keras, ini sama sekali bukan alasan untuk mengabaikannya. Perangkat keras harus mendapatkan kembali uang yang diinvestasikan di dalamnya. Namun jika Anda masih memikirkan tentang arsitektur sistem penyimpanan data di masa depan, masuk akal untuk mempertimbangkan opsi ini, karena opsi ini sepenuhnya dapat dibenarkan dari sudut pandang teknik dan ekonomi. Dan terakhir, saya ingin mencatat bahwa “sup SAN” dapat dimasak tidak hanya menggunakan teknologi Microsoft. Jika Anda memiliki penyimpanan dengan antarmuka iSCSI, Anda dapat menggunakan produk seperti StarWind iSCSI SAN, VMware Virtual SAN, Openfiler, FreeNAS, Open-E DSS V6, dll.

Selamat makan!
Saat menyiapkan artikel ini, bahan dari portal digunakan