Storage és fájlszerver újdonságokSafranka Mátyás

Mennyi az annyi

• Mennyit költünk kiszolgálókra?• ...és mennyit tárolásra?

ServerStorage

Hogyan lehet a tároláson spórólni?

• iSCSI?• Spórolhatunk a HBA-n, FC-n és a SAN hálózaton• Még mindíg vannak diszk tömbök, LUN-ok, LUN

hozzárendelések, stb.

• Egyéb feltörekvő megoldások?

Hyper-VVMware

NAS

NFS

Oracle

NAS

NFS

SQL Server

Megkötések WS2008 R2-ben

SMBSem SMB sem

NFS nem támogatott

WS2008 R2-ben

Célok

Olcsóbb tárolási megoldások

Fájl alapú tárolási lehetőség

Megbízhatóság és folyamatok rendekezésre állás

Mindenkinek a megfelelő tároló

Fürtözött önnálló

rendszerek

Két tagú fürt és tároló kapacitás egy

dobozban

vagy

Osztott SAS, vagy JBOD

Külső tároló alrendszerEgyetlen, önnáló

rendszer

Kisvállalatok és fiók irodás

Közepes és nagy vállalatok

Nagy vállalatok és IT szolgáltatók

……

Négy tagú fürt és tároló kapacitás egy dobozban

vagy

Disk

FT

Scale

Storage

Workloads

Belső HW RAID vagy Windows Storage Spaces

Fürtözött CI RAID vagy Windows Storage Spaces

Clustered PCI RAID or Windows virtualized storage (Storage Spaces)

Fibre Channel or IP SAN

Egy tag Két tag 3-tól 8 tagkiszolgálóig CSV v2-vel*HW RAID tag támogatás, harver szállító függő

3-től 32 tagú fürtig CSV v2-vel

Közös JBOD SAS

Közös JBOD SAS (dedikált vagy CiB) Közös JBOD SAS (dedikált vagy CiB) Külső tároló tömb

Integrált SAS switch a JBOD-ban SAS switch és fabric FC vagy IP SAN Fabric

Virt: Hyper-V Server IW: Fájl megosztások

Virtualizáció: Hyper-V Server Irodai használat: Fájl megosztások Adatközpont NAS: FS alapú Hyper-V, SQL, IIS Alkalmazások: SQL Server

Virtualizáció: Hyper-V Server

Adatközpont NAS: FS alapú Hyper-V, SQL, IIS Alkalmazások: SQL Server

Virtualizáció: Hyper-V Server

Adatközpont NAS: FS alapú Hyper-V, SQL, IIS Alkalmazások: SQL Server

Az újítások fő céljai

• Rendelkezésre állás növelés• Teljesítmény növelés• Hatékonyságság növelés

NTFS online ellenőrzés és javítás (CHKDSK)

• A lemez ellenőrzés és javítás folyamata külön választásra került

• Az ellenőrzés a lemez online állapotában történik

• Csak a javítás idejére kerül offline-ba. Az offline-ba kerülés ideje a hibák számától függ nem a kötet méretétől

• CSV esetén nincs kiesés

100

millió

fájl

200

millió

fájl

300

millió

fájl

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Windows Server 2008 R2

Windows Server 2012

Perc

Storage spaces

Optimális és hatékony eszköz kihasználás• Igény szerinti kapacitás provízionálás és

visszaszerzés• Kapacitás visszaszerzés a törölt állományokra (NTFS és ReFS)• Fájlnál kisebb mérető terület visszaszerzése (pl.: Hyper-V)• Ütemezett

• Elasztikus kapacitás bővíthetőség: csak adj hozzá még egy pár diszket

60TB diszk

60TB diszk

60TB diszk

60TB diszk

Kiszotott kapacitás „A” 60TB

diszk60TB diszk

60TB diszk

60TB diszk

Kiszotott kapacitás „A”

„Thin provisioned” tárterület

Standard diszk alrendszer

36 TB kapacitás 72 lemezen48 TB kapacitás 96 lemezen

Hibatűrés• Hibatűrő, önjavító képesség• Tükrözött területek a hibás területek kiszűrésének képességével• Paritás területek beépített journaling-al

• Gyors helyreállítás kiosztásonkénti „meleg tartalék” lemezekkel

Mirror Space

Parity Space

Mirror Space

Mirror Space

Mirror Space

Parity Space

Mirror Space

Mirror Space

Önjavító „Storag spaces” terület

Tarta-lék

lemez

Szabványos lemez alrendszer

DEMO

Storage spaces

Teljesítmény

1 2 4 8 12 16 20 24 28 320

50010001500200025003000350040004500

Simple Spaces vs. Natív lemezekOlvasási teljesítmény

Simple SpacesNative Disks

Thro

ughput

MB

/s

1MB Sequential Read, 7.2K RPM SAS1 2 4 8 12 16 20 24 28 32

0500

10001500200025003000350040004500

Simple Spaces vs. Natív lemezekÍrási teljesítmény

Simple SpacesNative Disks

Thro

ughput

MB

/s

1MB Sequential Write, 7.2K RPM SAS

1 2 4 8 12 16 20 24 28 320

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Simple Spaces vs. Natív lemezekOlvasási IOPS

Simple SpacesNative Disks

IOP

S

4K Random Read, 7.2K RPM SAS

1 2 4 8 12 16 20 24 28 320

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Simple Spaces vs. Natív lemezekÍrási IOPS

Simple SpacesNative Disks

IOP

S4K Random Write, 7.2K RPM SAS

Új fájlrendszer: ReFS

ReFS áttekintés

• Minden metaadat sérülés azonnal észlelésre kerül. Opcionálisan a felhasználói adat sérülés is azonnal észlelhető.

• ReFS a Storage Spaces hibajavítási képességét használja az aoutomatikis javításhoz.

Integritás

• ReFS hatékonyan skálázódik PB (petabyte azaz 1015, vagy 250 vagyis 1000 TB) méretekbe nagy fájlok esetén is.

Skálázhatóság

• ReFS maximális adat rendelkezésre állást biztosít.• Ha sérülés történik és egy redundáns másolat nem érhető el, a nem sérült fájlrendszeri részek továbbra is érintetlenek maradnak és rendelkezésre állnak.

Rendelkezésre állás

• Az architektúrában bekövetkezett fejlődés bizotsítja az új tároló megoldások és elérési módok elterjedését

Architektúrális fejlődés

ReFS és Storage Spaces

Adat kötet- NTFS Adat kötet- ReFS

Lemez kapacitás

Data

Copy0

Data

Copy1

Data

Copy2

A média sérülése esetén egy másik helyen levő eredeti példányból történik a visszaolvasás

NTFS esetén ellenőrzésre kerül hogy minden adat olvasható

Az ellenőrző összegek minden adat másolaton ellenőrzésre kerülnekSérülés észlelése esetén automatikusan kijavitásra keül ahibás példány

ReFS esetén, az ellenőrző összegek (checksums) minden példányon ellenőrzésre kerülnek és a hibák automatikusan kijavításra kerülnek

Copy1

DataCHK

Copy2

DataCHK

Copy0

DataCHK

Mirror Space

Mirror Space

ReFS önjavítás

Az alkalmazás el akar érni egy állományt

A ReFS kötet észleli a hibát és automatikusan helyre állítja a hibás adatot a helyessel

A tükrözött spaces terület offers all data copies to the file system

ReFS

Adat duplikáció szűrése

Adat duplikáció megszüntetése

• Transzparens módon a duplikátumok kiszűrése

• A fájl elérés nem változik• Háttér feldolgozás:• Optimalizációs feladat

azonosítja a fájlokat• Fájlok darabolása• Darabok tárolóba

helyezése• Repars point-ok felvétele• Eredeti adatfolyam

eltávolítása

Microsoft saját tapasztalatai

Forrás: Teszt fájlszerver adatok (12 kiszolgálóról, 7TB)

VHD tár

Szoftver telepítők

Fájlmegosztás

Szoftvertár: 70%

megtakarítás

Server Build lab: 87%

megtakarítás

MSIT csoport megosztások: 54%

megtakarítás

Nem támogatott adat duplikáció esetén

• Boot, System, FAT, ReFS, CSV köteteken használat

• Csak a Windows által közvetlenül elért kötetek• Távolról mappel-t meghajtók nem lehetnek

• Élő, működő, használatban levő virtuális gép, VDI munkaállomás bármilyen komponense

• Élő, működő használatban levő SQL vagy Exchange adatbázisa

• Az a fájl, amely kiterjesztett attribútumokkal rendelkezik, titkosítot vagy kisebb mint 32K azok ki lesznek hagyva

• Kliens OS verziók

Teljesítmény

Több csatornás SMB

• Több TCP kapcsolat használata minden egyes SMB session-ban, ha elérhető

• Transzparens átterhelés – hálózati kapcsolat kiesése esetén átterhel, ha van más kapcsolaton út

• Nagyobb teljesítmény• Sávszélesség összeadás több NICe-n• Több CPU használata a hálózati forgalomra

több vagy RSS-capable NIC esetén• LBFO team-ekkel kombinálható

• Egyszerű, automatikus konfiguráció- SMB detektálja és használja a több elérhető hálózati utat

Több10GbE/IB RSS képes NICs

Több1GbE NIC

SMB Server

SMB Client

Switch1GbE

SMB Server

SMB Client

NIC1GbE

NIC1GbE

Switch1GbE

NIC1GbE

NIC1GbE

Switch10GbE/IB

NIC10GbE/IB

NIC10GbE/IB

Switch10GbE/IB

NIC10GbE/IB

NIC10GbE/IB

Példák

Direct SMB

• Minimális CPU használat az IO feldolgozáshoz• Kis késleltetés és képes kihasználni a

nagysebességű NIC-eket• Tradícionális előnyök az SMB-től

• Egyszerű létrerhozás, kezelés és mozgatás

• Hálózat használata• Nincs szükség alkalmazás módosításra,

vagy admin konfigurációra• Szükséges hardver

• RDMA képes hardver eszköz(R-NIC)• Támogatott: iWARP, InfiniBand ésRoCE

• SMB multichannel támogatás terhelés elosztás és hibatűrés végett

File Client File Server

SMB2 ServerSMB Client

User

Kernel

Application

DiskR-NIC

Network w/RDMA

support

NTFSSCSI

Network w/RDMA

support

R-NIC

SMB transzparens átterhelés• A megosztás átterhelés transzparens

az alkalmazásnak• Nulla leállás• Kis IO késés átterheléskor

• Támogatott• Tervezett átterhelés• Terhelés elosztás• OS újraindulás• Nem tervezett hiba• Kliens átterhelés

• Mind fájl, mind mappa műveletek támogatottak

• Szükséges:• Windows Server 2012 Failover Clusters• A kliens és a szerver oldalnak is

támogatnia kell (Windows 8, Windows Server 2012)

File Server Cluster

SQL Server

Megosztás átterhelése kapcsolatok és handle-k elvesznek, ideiglenes megakadás az IO-ban

2

2

Normál üzemeltetés1

A kapcsolatok és a handle-k automatikusan helyreállnak, az alkalmazás IO tovább folytatódik alkalmazás hiba nélkül

3

1 3

File Server Node A

File Server Node B

\\fs1\share \\fs1\share

• Storage spaces• Rugalmas tárkapacitás kezelés• Thin provisioning

• ReFS• Storage spaces-el együttműködik• Csak kiszolgálón adat diszk

• Adat deduplikáció• SMB 3.0 újdonságok• Több csatornás SMB• Transzparens átterhelés

Összefoglalás