دریافت مقالات

سرویس دهنده ها

(Storage Spaces Direct (SSD در ویندوز سرور ۲۰۱۶

56  مشاهده ۱۴ مهر, ۱۳۹۴ 0

ساخت سیستم­های ذخیره‌سازی با دسترسی بالا (HA) با Local Storage

Storage Spaces Direct یا به اختصار SSD برای اولین بار در ویندوز سرور ۲۰۱۶ معرفی گردید، تا امکان (HA (High Availability در سیستم­های Local Storage امکان­پذیر شود. این امر در ویندوز سرور مایکروسافت گامی مهم در ذخیره‌سازی نرم‌افزارمحور یا به عبارتی (Software-Defined Storage (SDS به شمار می‌رود؛ چرا که استقرار و مدیریت سیستم­های SDS را تسهیل نموده و علاوه بر آن استفاده از انواع دیسک‌های همچون SATA و NVMe را ممکن می‌سازد، که قبلاً در مبحث Cluster نمودن فضای ذخیره سازی استفاده از آنها به عنوان دیسک‌های Share شده امکان پذیر نبود.

هم‌اکنون با کمک (SSD (Storage Spaces Direct در ویندوز سرور ۲۰۱۶، می‌توانید فقط با استفاده از Local Storageها، HA را در سیستم ذخیره‌سازی خود پیاده‌سازی نمایید؛ که خود به دو روش قابل ارائه می باشد، در روش اول می توان مانند شکل ۱ دیسک‌ها را داخل هر Node ذخیره‌سازی قرار داد و یا همانند شکل ۲ دیسک‌ها را در JBODها قرار داد و هر JBOD تنها به یک Node ذخیره‌سازی متصل گردد. این امر نیاز به SAS مشترک و پیچیدگی‌هایش را رفع کرده و استفاده از دستگاه‌هایی ازجمله دیسک‌های SATA را ممکن ساخته که به نوبه‌ی خود می‌تواند به کاهش هزینه و بهبود عملکرد کمک نماید.

Storage Spaces Direct (SSD) in Windows Server 2016

شکل ۱: Storage Spaces با دیسک‌های داخلی

Storage Spaces Direct (SSD) in Windows Server 2016

شکل ۲: Storage Spaces Direct با JBODها

(SSD (Storage Spaces Direct نوع تکامل‌یافته‌ی فضاهای ذخیره سازی (Storage Spaces) و یا به‌عبارت ‌دیگر یک SDS بسط داده شده برای ویندوز سرور میباشد. Storage Spaces Direct، SMB3 را در ‌تمام ارتباطات درون‌گره­ای (Intra-Node) شامل SMB Direct و MB Multichannel توزیع می‌نماید تا زمان تأخیر کم و توان عملیاتی ذخیره‌سازی زیاد گردد.

بررسی عملکرد (SSD (Storage Spaces Direct

(SSD (Storage Spaces Direct با قابلیت‌هایی که امروزه در ویندوز سرور SDS Stack را تشکیل می‌دهند، کاملاً سازگار می‌باشد؛ که از آن جمله می‌توان Scale-Out File Server،Clustered Shared Volume File System (CSVFS)، Storage Spaces و Failover Clustering را نام برد. شکل زیر یک SSD Stack را نمایش می‌دهد که در ادامه به تشریح آن خواهیم پرداخت.

Storage Spaces Direct (SSD) in Windows Server 2016

شکل ۳: بسته‌ی Storage Spaces Direct

Storage Spaces Direct Stack شامل موارد زیر می باشد که از لایه پایین شروع به بررسی آن می‌نماییم:

  • سخت‌افزار شبکه‌: SSD برای ارتباط بین سرورها به یک شبکه‌ متکی است. برای گسترش محصول، داشتن یک NIC با قابلیت RDMA (یا یک جفت پورت NIC) ضروری است.
  • سخت‌افزار ذخیره‌سازی: سیستم ذخیره‌سازی متشکل از حداقل چهار Node ذخیره‌سازی همراه با Local Storage می‌باشد. هر Node ذخیره‌سازی می‌تواند شامل دیسک‌های داخلی یا دیسک‌هایی که در SAS خارجی در محفظه JBOD متصل هستند، باشد. توجه نمایید که دیسک‌ها می‌توانند SATA، NVMe یا SAS باشند.
  • Software Storage Bus: این مورد یکی از اجزاء نرم‌افزاری ویژه ی SSD می‌باشد که تمامی Nodeهای ذخیره‌سازی را پوشش داده و Local Storage را در هر Node با‌هم جمع می‌نماید. بنابراین همه‌ی دیسک‌ها در لایه‌ی “فضاهای ذخیره‌سازی یا Storage Spaces” که در لایه‌های بالاتر قراردارد، قابل‌مشاهده خواهند بود.
  • مخزن ذخیره‌سازی یا Storage Pool: مخزن ذخیره‌سازی درواقع Local Storage را در تمامی Node‌ها پوشش می‌دهد.
  • فضاهای ذخیره‌سازی یا Storage Spaces: زمانی که کپی داده‌ها در Nodeهای ذخیره‌سازی مختلف ذخیره می‌شوند،فضاهای ذخیره‌سازی (یا دیسک‌های مجازی) موجب رفع مشکلات دیسک یا Node می‌گردند.
  • (Resilient File System (ReFS: این لایه همان سیستم فایلی را پدید می‌آورد که در آن فایل های Hyper-V ماشین مجازی ذخیره می‌شوند. ReFS نخستین سیستم فایلی است که برای کاربردهای مجازی است و شامل بهینه‌سازی‌های فضاهای ذخیره سازی (تشخیص خطا و تصحیح خودکار) می باشد. علاوه بر این، ReFS موجب شتاب عملیات‌های (VHD(X مانند ایجاد (VHD(X ثابت، رشد (VHD(X پویا و ادغام (VHD(X می‌گردد.
  • Clustered Shared Volumes یا به اختصار CSVFS: لایه‌های CSVFS در بالای ReFS قرار دارند تا تمام Volume‌های اختصاص داده شده را به فضای نام‌گذاری شده ( Namespace)ای ببرند که در دسترس تمام Node‌ها باشند.
  • Scale-Out File Server یا به اختصار SOFS: این بالاترین لایه‌ی بسته‌ی ذخیره‌سازی است که دسترسی از راه دور به سیستم ذخیره‌سازی را با استفاده از پروتکل دسترسی SMB3 ممکن می‌سازد. لایه‌ی SOFS تنها در پیکربندی‌های تفکیک‌شده‌ای مورد نیاز است که در آنها سیستم SSD به ارائه‌ی خدمات ذخیره‌سازی تخصیص یافته است و در پیکربندی‌های Hyper-Converged که در آنها ماشین‌های مجازی روی کلاستر هایی مشابه SSD  میزبانی شده‌اند، اجرا نمی‌گردند.

موارد استفاده (SSD (Storage Spaces Direct

می‌توان از SSD برای ذخیره‌سازی اولیه‌ی فایل ماشین مجازیHyper-V  و یا ذخیره‌سازی ثانویه فایل‌های ماشین مجازی Hyper-V Replica استفاده نمود. در ضمن، میتوان جهت پشتیبان گیری یا آرشیو نمودن فایل‌های ماشین‌های مجازی از آن بهره برد.

پیکربندی‌های تفکیک‌شده و Hyper-converged (فوق همگرا)

در ادامه به بررسی دو سناریوی هدفمند در زمینهSSD  ویندوز سرور ۲۰۱۶ میپردازیم. هر دو نمونه برای Hyper-V ذخیره‌سازی می‌نمایند و به‌طور خاص بر Hyper-V Infrastructure as a Service یا به اختصار IaaS (زیرساخت به‌عنوان خدمات) برای شرکت‌ها و ارائه‌دهندگان خدمات متمرکز می‌باشند.

۱- سناریوی Disaggregated یا تفکیک شده

در سناریوی استقرار تفکیکی، سرورهای Hyper-V (جزء محاسباتی) در Cluster جدا از سرورهای SSD (جزء ذخیره‌سازی) می‌باشد. ماشین‌های مجازی به گونه‌ای پیکربندی می‌شوند تا فایل‌های خود را در سرور SOFS ذخیره نمایند که از طریق شبکه و با استفاده از پروتکل SMB3 قابل‌دسترسی می‌باشند. این امر امکان مقیاس‌بندی مستقل Cluster‌های Hyper-V (محاسباتی) و SOFS (ذخیره‌سازی) را فراهم می‌آورد. به‌عنوان ‌مثال، Nodeهای محاسباتی ظرفیتی نزدیک به تعداد VM‌هایی دارند می‌توانند از آنها میزبانی کنند امّا ذخیره‌سازی (هم دیسک و هم IOPS) ظرفیت مازاد دارد. درنتیجه Nodeهای محاسباتی بیشتری را می‌توان بدون افزودن Node‌های ذخیره‌سازی بیشتر اضافه نمود. شکل ۴ سناریوی استقرار تفکیک‌شده را نشان می‌دهد.

Storage Spaces Direct (SSD) in Windows Server 2016

شکل ۴: استقرار Disaggregatedیا تفکیک‌شده‌ی SSD

۲- سناریوی Hyper-Converged یا فوق همگرا

سناریوی استقرار Hyper-Converged اجزاء Hyper-V (محاسباتی) و SSD (ذخیره‌سازی) را در یک Cluster دارد. فایل‌های ماشین‌های مجازی در CSVs محلی ذخیره می‌شوند و در SOFS اجرا نمی‌کنند. این امر موجب مقیاس‌بندی Cluster‌های محاسباتی Hyper-V و ذخیره‌سازی با یکدیگر می‌شود و نیاز به پیکربندی دسترسی سرور فایل و permission‌ها را رفع می‌نماید. زمانیکه SSD پیکربندی شد و CSV Volumeها در دسترس قرار گرفتند، پیکربندی و آماده‌سازی Hyper-V فرایند مشابهی را طی می‌نماید و از همان ابزارهایی استفاده می‌کند که در استقرار هر Hyper-V دیگری در Cluster‌ی failover استفاده می‌کنیم. شکل ۵ سناریوی استقرار Hyper-Converged را نشان می‌دهد.

 

Storage Spaces Direct (SSD) in Windows Server 2016

شکل ۵: Hyper-Converged – پیکربندی Cluster‌ مشابه برای SSD و میزبانی از ماشین‌های مجازی

 

 

جهت مشاوره و کسب اطلاعات بیشتر در مورد این تکنولوژی و یا نیاز به پیاده سازی آن با کارشناسان ما تماس حاصل نمایید.

APK | امن پایه ریزان کارن

مطلب مفید بود؟


?