Microsoft Ignite 2015 BRK3474 - Enabling Private Cloud Storage Using Servers with Local Disks ~ 不自量力の Weithenn

前言

全新的 Microsoft Ignite 2015 大會，取代原有的 TechEd 並融合多項微軟產品的盛會。現在，所有的議程都已經在 Channel 9 上了。下列的要點整理為 Microsoft Ignite 2015 BRK3474 - Enabling Private Cloud Storage Using Servers with Local Disks 議程，那麼，開始來學習吧 :p

亮點特色功能

SDS(Software Defined Storage)

在議程的一開始，先說明在 Windows Server 2012 R2 當中，對於 SDS(Software Defined Storage) 的特色功能。接著，說明在 Windows Server 2016 TP2 當中，將會把原本的 Scale-Out File Server Cluster 的部分進行加強。

圖片來源： Microsoft Ignite 2015 BRK3474 - Enabling Private Cloud Storage Using Servers with Local Disks

Storage Spaces Direct

在此之前的技術名稱為 Storage Spaces Shared Nothing，現在正式名稱為「Storage Spaces Direct」。簡單來說，你可以將實體伺服器的「本機硬碟 (Local Disk)」，透過多台實體伺服器進行串接後，建立一個巨大的儲存資源池。

目前 Storage Spaces Direct 共支援兩種運作模式，分別是「融合式 (Converged)」以及「超融合式 (Hyper-Converged)」。簡單來說，融合式是將儲存及運算資源分別部署在不同的伺服器層級當中，而超融合式則是將儲存及運算資源統整在同一個伺服器層級中。相關資訊可參考 TechNet Taiwan 官方部落格 - 針對軟體定義資料中心而生的 - 新世代儲存機制。

圖片來源： Microsoft Ignite 2015 BRK3474 - Enabling Private Cloud Storage Using Servers with Local Disks

Storage Spaces Direct - 資料放置策略

現在，透過 Storage Spaces Direct 機制所建立的 Virtual Disk，其實是由許多的「Extents」所組成，每個 Extents 的大小為「1GB」，所以假設 Virtual Disk 空間大小為 100GB 的話，那麼將會有 100 Extents，如果搭配 2-Way Mirror 機制，那麼就會變成 200 Extents，當然，若是搭配 3-Way Mirror 機制，就會變成 300 Extents。

圖片來源： Microsoft Ignite 2015 BRK3474 - Enabling Private Cloud Storage Using Servers with Local Disks

Storage Spaces Direct - 可擴充性 (Scalability)

在 Storage Spaces Direct 運作架構中，當有實體伺服器加入後，會自動「分散 (Distributed)」所有的 Extents 在不同的節點主機上。

原則上，在 Windows Server 2016 TP2 的技術預覽版本中，Storage Spaces Direct 的運作架構：

最少必須由 4 台實體伺服器組成 (支援 NVMe, SAS, NL-SAS, SATA)。
最多支援至 12台實體伺服器。
單一 Storage Pool 支援的硬碟數量最多至 240 顆 (所以，換算後每台伺服器最多約採用 20 顆硬碟)。

圖片來源： Microsoft Ignite 2015 BRK3474 - Enabling Private Cloud Storage Using Servers with Local Disks

Storage Spaces Direct - 可用性 (Availability)

當「實體硬碟損壞(Disk Failed)」時，損壞硬碟進入「淘汰(Retire)」狀態，並同時觸發 Virtual Disk 的「修復程序(Repair Process)」，然後將該硬碟中所屬的 Extent 複製到其它 Node 當中。

圖片來源： Microsoft Ignite 2015 BRK3474 - Enabling Private Cloud Storage Using Servers with Local Disks

當「實體伺服器損壞(Node Failed)」時，該台 Node 中，所有實體硬碟都進入 Retire 狀態。Hyper-V 主機將自動往運作狀態良好的 Node 繼續存取資料。因為需要修復的資料太多，可能也要加入新的 Node，因此建議由管理人員判斷後，手動進行修復作業。

圖片來源： Microsoft Ignite 2015 BRK3474 - Enabling Private Cloud Storage Using Servers with Local Disks

新一代檔案系統 ReFS (Resilient File System)

事實上，在 Windows Server 2012/2012 R2 當中便已經發佈 ReFS 檔案系統 (version 1.0)。現在 Windows Server 2016 TP2 當中的 ReFS 檔案系統更新為 version 2.0，並且具備 Error Detection、Automatic Correction 機制，針對 VHD/VHDX (Fixed、Dynamic、Merge) 格式，都進行「加速(Accelerations)」機制。

圖片來源： Microsoft Ignite 2015 BRK3474 - Enabling Private Cloud Storage Using Servers with Local Disks

與 System Center 2016 協同運作

現在，整合 System Center 2016 管理平台，可以透過 SCVMM 針對 Storage Spaces Direct 提供部署、組態設定、佈建...等作業，同時整合 SCOM 來監控及告警 Storage Spaces Direct 的儲存資源運作情況。當然，針對工作負載的容錯移轉部分可透過 ASR(Azure Site Recovery) 以及 Storage Replica 機制來進行處理。