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Neues in SMB

Veröffentlicht: April 2010

Betrifft: Windows 7, Windows Server 2008 R2

Das SMB-Protokoll (Server Message Block), Version 2, ist eine Erweiterung des ursprünglichen SMB-Protokolls. SMB wird von Clientcomputern verwendet, um Datei- und Druckdienste über das Netzwerk von einem Serversystem anzufordern. Beide Protokolle sind zustandsbehaftet. Dabei stellen Clients eine Verbindung mit einem Server her, erstellen einen authentifizierten Kontext zu dieser Verbindung und geben verschiedene Anforderungen für den Zugriff auf Dateien, Drucker und Named Pipes für die prozessübergreifende Kommunikation aus.

SMB 2 wurde entwickelt, um zwischen Computern unter Windows Vista® und Windows Server® 2008 eine schnellere Kommunikation zu ermöglichen. SMB 2.1 bietet wichtige Leistungsverbesserungen für das Protokoll in Windows Server 2008 R2 und Windows® 7.

Die Änderungen sind möglicherweise für die folgenden Personen von Bedeutung:

  • Administratoren, die sich mit Energieverwaltungsoptionen für Windows-Clients mit Zugriff auf Dateiserver beschäftigen.

  • Netzwerk- oder Serveradministratoren, die an Optimierungen im Zusammenhang mit Windows SMB-Protokolloptimierungen für Client- und Serversysteme interessiert sind.

  • Serveradministratoren, die neue Funktionen für Windows Server 2008 R2 im Zusammenhang mit Datei- und Druckdiensten bewerten.

In diesem Abschnitt werden die Verbesserungen behandelt, die SMB 2 für Windows Vista und Windows Server 2008 bietet, sowie die neuen Funktionen, die mit SMB 2.1 in Windows 7 und Windows Server 2008 R2 bereitstellt werden.

Das SMB 2-Protokoll bietet im Vergleich zur früheren SMB 1-Implementierung eine Reihe von Leistungsverbesserungen:

  • Allgemeine Weiterentwicklungen zur besseren Auslastung des Netzwerks.

  • Bündeln von Anforderungen, wodurch mehrere SMB 2-Anforderungen als einzelne Netzwerkanforderung gesendet werden können.

  • Umfangreichere Lese- und Schreibvorgänge zur besseren Nutzung schnellerer Netzwerke (einschließlich Netzwerke mit hoher Latenz).

  • Zwischenspeichern von Ordner- und Dateieigenschaften, wobei Clients lokale Kopien von Ordnern und Dateien beibehalten.

  • Permanente Handles, mit denen bei zeitweilig getrennter Verbindung (z. B. bei Funkverbindungen) die Verbindung mit dem Server transparent wiederhergestellt werden kann.

  • Verbesserte Nachrichtensignaturen mit optimierter Konfiguration und Interoperabilität (HMAC SHA-256 ersetzt MD5 als Hashalgorithmus).

  • Verbesserte Skalierbarkeit für die Dateifreigabe (die Anzahl von Benutzern, Freigaben und geöffneten Dateien pro Server hat sich erheblich erhöht).

  • Unterstützung für symbolische Verknüpfungen.

SMB 2.1 bietet wichtige Leistungsverbesserungen für das Protokoll in Windows Server 2008 R2 und Windows 7. Dazu gehören folgende Verbesserungen:

  • Oplock-Leasingmodell für Clients

  • Unterstützung großer MTUs

  • Verbesserte Energieeffizienz bei Clientcomputern

  • Unterstützung früherer Versionen von SMB

Opportunistische Sperren (Oplocks) werden von SMB ausgiebig verwendet, um Clientcomputern das Zwischenspeichern von Daten und Dateihandles zu ermöglichen. In der NTFS-Dateisemantik gibt es opportunistische Sperren bereits seit vielen Jahren. In erster Linie dienen sie dem Dateizugriff in einem Netzwerk. Mithilfe opportunistischer Sperren kann eine Datei wenn möglich von einem Prozess gesperrt werden. Allerdings ergab eine Analyse des Zugriffsmusters für Anwendungsdateien, dass diese Sperren nicht aufrechterhalten werden konnten. Das lag entweder daran, dass bereits geöffnete Dateien von Anwendungen mehrmals geöffnet wurden oder dass ein Konflikte verursachender Dateizugriff anfordert wurde (wenn z. B. eine Datei von einer Anwendung zuerst zum Lesen und anschließend zum Lesen/Schreiben geöffnet wird). Im letzteren Fall wurden häufig dieselben prozess- der theadunterbrechenden Oplocks vom selben Prozess oder Thread verwendet.

Das neue Oplock-Leasingmodell für Clients in SMB 2.1 lässt opportunistische Sperren für Clients in vielfältigeren Szenarien zu. Dieses Feature verbessert das Zwischenspeichern von Dateien und Metadaten (Dateiinformationen) für den SMB-Client und sorgt durch eine Verringerung der Datenmenge, die zwischen dem Clientcomputer und dem Server übertragen werden muss, für entscheidende Leistungssteigerungen. Von dieser Verbesserung profitieren besonders Netzwerke mit hoher Latenz. Zudem erhöht sich die Skalierbarkeit des SMB-Dateiservers, da weniger Vorgänge an einen SMB-Dateiserver weitergeleitet werden müssen.

Das neue Leasingmodell in SMB bietet SMB 2.1-Clientcomputern mehr Möglichkeiten für das Zwischenspeichern von Dateien und Handles. Dabei bleibt die Integrität der Daten erhalten, und es sind keine Änderungen in der Anwendung erforderlich, um diese Funktion nutzen zu können.

Dieses Feature bietet die folgenden Vorteile:

  • Geringere Auslastung der Netzwerkbandbreite

  • Höhere Skalierbarkeit des Dateiservers

  • Kürzere Anwendungsreaktionszeiten beim Zugriff auf Dateien über ein Netzwerk

Zu den Zielen bei der Entwicklung der SMB 2.1-Protokollimplementierung in Windows Server 2008 R2 und Windows 7 gehörte die Leistungssteigerung für 10-Gigabit-Ethernet-Netzwerke (sehr schnell/niedrige Latenz). Dies wurde mit einem neuen Feature für große MTUs bzw. "Multi-Credit"-Vorgänge erreicht. Die MTU (Maximum Transmission Unit) ist die Größe (in Bytes) der größten Protokolldateneinheit, die mit einem Kommunikationsprotokoll im Netzwerk übermittelt werden kann. In SMB 2.1 wurde diese maximale Dateneinheit von 64 KB auf 1 MB erhöht. Dadurch können Kunden mit einem 10-Gigabit-Ethernet-Netzwerk die Möglichkeiten ihres Netzwerks besser ausschöpfen. Diese Funktion kann Aufgaben wie das Kopieren großer Dateien erheblich verbessern.

Sie können diese Konfigurationsoption auf SMB-Clientcomputern mithilfe eines Registrierungsschlüssels aktivieren.

Eine weitere wichtige Verbesserung in Windows 7 besteht in der höheren Energieeffizienz bei SMB-Clientcomputern. Vor Windows Vista konnte der Energiesparmodus bei einem SMB-Clientcomputer nicht aktiviert werden, solange Dateien geöffnet waren. Der Energiesparmodus war für SMB-Clients nur möglich, wenn die Einheitlichkeit der Datendateien hundertprozentig garantiert werden konnte. Bei Computern unter Windows Vista kann der Energiesparmodus bereits in bestimmten Szenarien aktiviert werden. Windows 7 hingegen beinhaltet viele Verbesserungen, sodass der Energiesparmodus in wesentlich mehr Szenarien möglich ist.

Der Energiesparmodus kann nun in den folgenden Situationen aktiviert werden:

  • Wenn ein SMB-Client mit geöffneten Netzwerkdateihandles keine ungeschriebenen Änderungen für diese Datei besitzt.

  • Wenn ein SMB-Client mit geöffneten Netzwerkdateihandles ungeschriebene Änderungen besitzt, die Datei jedoch in einem lokalen Offlinespeicher gesichert ist (der Ordner ist als "Immer offline verfügbar" markiert). Wird der Betrieb anschließend vom Client fortgesetzt, bleiben diese Dateien im lokalen Offlinespeicher verfügbar und konsistent.

  • Wenn ein SMB-Client Netzwerkfreigaben durchsucht oder geöffnete Verzeichnishandles aufweist.

Zudem wird Administratoren, die eine stärkere Einstellung verwenden möchten, um Clientcomputer bei geöffnet bleibenden Remotedateien in den Energiesparmodus versetzen zu können, eine Gruppenrichtlinieneinstellung für administrative Vorlagen bereitgestellt. Der Energiesparmodus kann zugelassen werden, wenn bei einem SMB-Clientcomputer eine Remotedatei geöffnet ist, diese Datei nicht durch Offlinedateien und -ordner gesichert ist und der Client über keine ungeschriebenen Schreibvorgänge für die Remotedatei verfügt. Das Risiko inkonsistenter Daten besteht bei dieser Einstellung nicht. Bei einigen Anwendungen kann jedoch ein Fehler auftreten, wenn der Computer aus dem Energiesparmodus wechselt (z. B. "Kein Zugriff auf Datei")

SMB 1, SMB 2 und SMB 2.1 werden von Windows Server 2008 R2 und Windows 7 unterstützt. Dabei wird automatisch die Version verwendet, die sich für die Kommunikation am besten eignet. Dieser Aushandlungsprozess ist für den Endbenutzer transparent.

Für SMB gibt es in Windows 7 und Windows Server 2008 R2 eine neue Registrierungseinstellung und zwei neue Gruppenrichtlinieneinstellungen.

Registrierungseinstellungen

 

Einstellungsname Ort Früherer Standardwert (sofern vorhanden) Standardwert Mögliche Werte

SMB2 Client Disable Large MTU

HKLM\System\CurrentControlSet\Services\LanmanWorkstation\Parameters

1

0,1

Gruppenrichtlinieneinstellungen

 

Einstellungsname Ort Früherer Standardwert (sofern vorhanden) Standardwert Mögliche Werte

Automatischen Energiesparmodus bei geöffneten Netzwerkdateien (Netzbetrieb) zulassen

Administrative Vorlagen\System\Energieverwaltung\Energiesparmoduseinstellungen

Deaktiviert

Nicht konfiguriert

Aktiviert

Deaktiviert

Automatischen Energiesparmodus bei geöffneten Netzwerkdateien (Akkubetrieb) zulassen

Administrative Vorlagen\System\Energieverwaltung\Energiesparmoduseinstellungen

Deaktiviert

Nicht konfiguriert

Aktiviert

Deaktiviert

Die Bereitstellung der SMB 2.1-Protokollverbesserungen erfordert keine spezielle Maßnahme. Bei der Kontaktaufnahme eines SMB 2.1-Clients mit einem SMB 2.1-fähigen Server wird die Protokollversion automatisch beim Einleiten der Sitzung ausgehandelt. Dazu ist kein Setup erforderlich.

Bei der Standardkonfiguration für die Energieverwaltung von Windows-Clientcomputern können SMB-Clients in den Energiesparmodus wechseln, wenn kein Risiko von Anwendungsfehlern oder Datenverlusten besteht.

Dieses Feature ist in allen Editionen von Windows 7 und Windows Server 2008 R2 enthalten.

Ja, SMB 2.1 ist in 32-Bit- und 64-Bit-Versionen verfügbar.

Weitere Informationen dazu, wie die neue SMB-Funktionalität die Leistung und Funktionalität für Filialen verbessert, finden Sie im Thema zu BranchCache auf der TechNet-Website (http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=149834).

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