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Bereitstellen schneller und effizienter Dateiserver für Serveranwendungen

Veröffentlicht: Februar 2012

Letzte Aktualisierung: Dezember 2012

Betrifft: Windows Server 2012

In diesem Dokument werden die Planungs- und Bereitstellungsschritte zum Einrichten schneller und effizienter Dateiserver für Serverwanwendungen wie Hyper-V™ und Microsoft SQL Server zusammengefasst.

In Windows Server® 2012 wurde das SMB-Protokoll für die Remotespeicherung erweitert, um schnellere und effizientere Dateiserver für Serveranwendungen wie Hyper-V und SQL Server zu ermöglichen. Zum SMB-Protokoll gehören die beiden neuen Features "SMB Direct" und "SMB Multichannel", mit deren Hilfe Kunden Speicher für Serveranwendungen auf kostengünstigen, stets verfügbaren Hochleistungs-Dateiservern bereitstellen können.

"SMB Direct" unterstützt die Verwendung von Netzwerkadaptern mit Funktion für direkten Remotespeicherzugriff (Remote Direct Memory Access, RDMA). "SMB Direct" (SMB über RDMA) ist ein neues Speicherprotokoll in Windows Server 2012, das Folgendes bietet:

  • Erhöhter Durchsatz: nutzt den gesamten Durchsatz von Hochgeschwindigkeitsnetzwerken, wobei die Netzwerkadapter die Übertragung großer Datenmengen mit der Übertragungsrate der Leitung koordinieren.

  • Geringe Latenz: bietet extrem schnelle Antworten auf Netzwerkanforderungen und erweckt damit den Eindruck, dass die Remotespeicherung von Dateien genauso erfolgt, wie das Speichern mit einem direkt angeschlossenen Blockspeicher.

  • Geringe CPU-Auslastung: verwendet bei der Datenübertragung über das Netzwerk CPU-Zyklen, wodurch mehr Leistungsreserven für Serveranwendungen erhalten bleiben.

"SMB Direct" wird von Windows Server 2012 automatisch konfiguriert.

"SMB Multichannel" ermöglicht Dateiservern die gleichzeitige Verwendung mehrerer Netzwerkverbindungen und bietet Folgendes:

  • Fehlertoleranz. Bei gleichzeitiger Verwendung mehrerer Netzwerkverbindungen funktioniert der Dateiserver auch dann weiterhin, wenn eine Netzwerkverbindung unterbrochen wird.

  • Erhöhter Durchsatz. Der Dateiserver kann mithilfe mehrerer Verbindungen für Hochgeschwindigkeits-Netzwerkadapter oder mehrere Adapter mehr Daten gleichzeitig übertragen.

"SMB Multichannel" wird von Windows Server 2012 automatisch konfiguriert.

Lesen Sie vor dem Bereitstellen des Dateiservers die nachstehend zusammengefassten Anforderungen und Empfehlungen.

Für "SMB Direct" gelten die folgenden Anforderungen:

  • Mindestens zwei Computer, auf denen Windows Server 2012 ausgeführt wird

  • Ein Netzwerkadapter mit RDMA-Funktion. Derzeit sind diese Netzwerkadapter in drei unterschiedlichen Typen erhältlich: iWARP, Infiniband und RoCE (RDMA over Converged Ethernet).

Für "SMB Multichannel" gelten die folgenden Anforderungen:

  • Mindestens zwei Computer, auf denen Windows Server 2012 oder Windows RT ausgeführt wird

  • Mindestens eine der folgenden Konfigurationen:

    • Mehrere Netzwerkadapter

    • Ein oder mehrere Netzwerkadapter, die die empfangsseitige Skalierung unterstützen (Receive Side Scaling, RSS)

    • Ein oder mehrere Netzwerkadapter, die RDMA unterstützen

Im Folgenden finden Sie beispielhafte Netzwerkkonfigurationen, die für "SMB Multichannel" verwendet werden können:

  • Einzel-Netzwerkadapter mit 10 GbE. Jeder Computer wird mit einem 10-GbE-Netzwerkadapter konfiguriert, der RSS- oder RDMA-fähig ist.

  • Dual-Netzwerkadapter mit 1 GbE und Teamkonfiguration. Jeder Computer wird mit zwei Netzwerkadaptern mit jeweils 1 Gigabit Ethernet in einer Lastenausgleichs- und Failoverumgebung konfiguriert, die auch als Netzwerkadapterteam bezeichnet wird.

  • Dual-Netzwerkadapter mit 1 GbE. Jeder Computer wird mit Dual-Netzwerkadaptern mit 1 Gigabit Ethernet konfiguriert.

  • Dual-Netzwerkadapter mit 10 GbE. Jeder Computer wird mit Dual-Netzwerkadaptern mit 10 Gigabit Ethernet konfiguriert. Diese Adapter können auch RSS- und/oder RDMA-fähig sein.

  • Infiniband-Dual-Netzwerkdadapter. Jeder Computer wird mit Infiniband-Dual-Netzwerkadaptern konfiguriert. Diese Adapter sind normalerweise RDMA-fähig.

Standardmäßig sind sowohl "SMB Multichannel" als auch "SMB Direct" in Windows Server 2012 aktiviert. Für die Nutzung der Funktionalität von "SMB Multichannel" und "SMB Direct" müssen Sie keine Rollen, Rollendienste oder Features hinzufügen. Informationen zum Installieren von Rollen, Rollendiensten und Features finden Sie unter "Schritt 1: Installationsvoraussetzungen für Dateiserver mit horizontaler Skalierung" in Bereitstellen eines Dateiservers mit horizontaler Skalierung.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um eine Konfiguration zu validieren, für die "SMB Multichannel" oder "SMB Direct" verwendet wird. Sowohl "SMB Multichannel" als auch "SMB Direct" können mit verschiedenen Dateiserverkonfigurationen verwendet werden, einschließlich eigenständigen Dateiserverclustern oder Dateiserverclustern mit horizontaler Skalierung. In diesem Dokument liegt der Schwerpunkt auf der Konfiguration von Dateiserverclustern mit horizontaler Skalierung.

Nach dem Installieren von Windows Server 2012 können Sie mithilfe der folgenden Windows PowerShell-Befehle die konfigurierten Netzwerkadapter überprüfen. Wenn Sie RSS- und/oder RDMA-fähige Netzwerkadapter verwenden, können Sie überprüfen, ob diese Funktionen ordnungsgemäß erkannt werden.

  1. Öffnen Sie Windows PowerShell.

  2. Nehmen Sie auf allen Servern die folgende Eingabe vor, um eine Liste der Netzwerkadapter anzuzeigen:

    Get-NetAdapter
    

    Überprüfen Sie die Liste der auf dem System installierten Netzwerkadapter und ihre grundlegenden Eigenschaften. Es müssen mindestens zwei Adapter konfiguriert sein.

  3. Nehmen Sie auf allen Servern die folgende Eingabe vor, um eine Liste der für SMB verfügbaren Netzwerkadapter anzuzeigen:

    Get-SmbServerNetworkInterface
    

    Überprüfen Sie die Liste der Netzwerkadapter, und stellen Sie fest, ob sie RSS- und/oder RDMA-fähig sind. Es müssen mindestens zwei Adapter konfiguriert sein.

  4. Sie können die Netzwerkkonfiguration auch mit Server-Manager überprüfen. Klicken Sie in Server-Manager auf Lokaler Server, und überprüfen Sie, ob mindestens zwei Netzwerkadapter für den Server konfiguriert sind.

Anweisungen zum Konfigurieren eines Failoverclusters in Windows Server 2012 finden Sie unter Bereitstellen eines Dateiservers mit horizontaler Skalierung.

In diesem Beispiel werden zwei Netzwerke in Ihrem Failovercluster verwendet. Dadurch können Sie "SMB Multichannel" in einer Konfiguration mit zwei Netzwerkadaptern verwenden. Sie sollten für zwei der Netzwerke im Failovercluster den Clientzugriff aktivieren.

  1. Öffnen Sie Server-Manager von einem der Clusterknoten.

  2. Klicken Sie in der Menüleiste von Server-Manager auf Tools, um auf den Inhalt des Ordners Verwaltung zuzugreifen. Wählen Sie in der Toolliste Failovercluster-Manager aus.

  3. Erweitern Sie den zu verwendenden Failovercluster per Mausklick im linken Bereich von "Failovercluster-Manager", und klicken Sie dann auf Netzwerke.

  4. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das zu konfigurierende Clusternetzwerk, und klicken Sie auf Eigenschaften.

  5. Stellen Sie sicher, dass sowohl das Kontrollkästchen Netzwerkkommunikation für Cluster in diesem Netzwerk zulassen als auch das Kontrollkästchen neben Clients das Herstellen einer Verbindung über dieses Netzwerk gestatten aktiviert ist.

  6. Wiederholen Sie ggf. diesen Schritt, sodass zwei der Clusternetzwerke mit diesen beiden Eigenschaften konfiguriert sind.

  1. Öffnen Sie Windows PowerShell.

  2. Geben Sie unter einem der Clusterknoten Folgendes ein, um die Netzwerke zu konfigurieren:

    Get-ClusterNetwork
    

    Die Liste der für den Failovercluster verfügbaren Netzwerke wird zusammen mit der zugehörigen Rolle angezeigt.

  3. Geben Sie unter dem Clusterknoten Folgendes ein, um den Clientzugriff anzugeben:

    (Get-ClusterNetwork <NetworkName>).Role = 3
    

    Das angegebene Clusternetzwerk wird für den Clientzugriff konfiguriert. Sie sollten diesen Schritt für zwei der aufgelisteten Netzwerke wiederholen.

Anweisungen zum Konfigurieren eines Dateiservers mit horizontaler Skalierung in Windows Server 2012 finden Sie unter Bereitstellen eines Dateiservers mit horizontaler Skalierung.

Bestätigen Sie in diesem Beispiel, dass der Dateiserver mit horizontaler Skalierung ordnungsgemäß für "SMB Multichannel" konfiguriert ist, indem Sie sicherstellen, dass zwei Netzwerkadapter für den Namen des Dateiservers mit horizontaler Skalierung konfiguriert sind. Wenn Sie RDMA-Netzwerkadapter verwenden, können Sie auch überprüfen, ob sie ordnungsgemäß konfiguriert sind.

  1. Öffnen Sie Windows PowerShell.

  2. Geben Sie unter einem der Dateiserver Folgendes ein:

    Get-ClusterNetwork
    

    Die Liste der für den Failovercluster verfügbaren Netzwerke wird zusammen mit der zugehörigen Rolle angezeigt.

  3. Geben Sie unter dem Clusterknoten Folgendes ein, um den Clientzugriff anzugeben:

    Get-SmbServerNetworkInterface
    

    Neben der Liste der Netzwerkschnittstellen, die Sie in Schritt 1 überprüft haben, sollten zusätzliche Einträge für den von Ihnen erstellten Dateiservernamen angezeigt werden. Für den Dateiservernamen sollten mindestens zwei Netzwerkadapter konfiguriert sein. Zudem können Sie überprüfen, ob sie RSS- und/oder RDMA-fähig sind.

Informationen zum Konfigurieren von Hyper-V oder Microsoft SQL Server als Client für Ihren Dateiserver mit horizontaler Skalierung finden Sie unter Bereitstellen eines Dateiservers mit horizontaler Skalierung.

Bestätigen Sie in diesem Beispiel, dass der Anwendungsserver (auf dem Hyper-V oder Microsoft SQL Server ausgeführt wird) die beiden Netzwerkadapter mithilfe von "SMB Multichannel" ordnungsgemäß nutzt. Wenn Sie RDMA-Adapter verwenden, können Sie auch überprüfen, ob Sie "SMB Direct" verwenden.

  1. Öffnen Sie Windows PowerShell.

  2. Geben Sie auf dem Anwendungsserver mit SMB-Verwendung Folgendes ein:

    Get-SmbClientNetworkInterface
    

    Die Liste der für den SMB-Client verfügbaren Netzwerkadapter wird zusammen mit einer Angabe darüber angezeigt, ob sie RSS- und/oder RDMA-fähig sind.

  3. Geben Sie auf dem Anwendungsserver mit SMB-Verwendung Folgendes ein:

    Get-SmbMultichannelConnection
    

    Sie können die Verbindungen anzeigen, die für die momentan eingerichteten Sitzungen aktiv verwendet werden, und Sie können überprüfen, ob sie RSS- und/oder RDMA-fähig sind. Für den Namen des Dateiservers mit horizontaler Skalierung sollten zwei Pfade aufgelistet sein.

    noteHinweis
    Bei Verwendung dieses Cmdlets werden nur dann Informationen angezeigt, wenn der Anwendungsserver aktiv auf den Dateiserver zugreift.

Die neuen SMB-Leistungsindikatoren in Windows Server 2012 liefern detaillierte Informationen über E/A-Größe, E/A-Latenz und E/A pro Sekunde (I/O per Second, IOPS), und sie ermöglichen es Administratoren, die Leistung von SMB-Dateifreigaben zu analysieren, in denen ihre Daten gespeichert sind. Diese Indikatoren sind speziell für Serveranwendungen wie Hyper-V und SQL Server konzipiert, die Dateien in Remotedateifreigaben von Windows speichern.

  1. Klicken Sie in der Menüleiste von Server-Manager auf Tools, um auf den Inhalt des Ordners Verwaltung zuzugreifen. Wählen Sie in der Toolliste Leistungsüberwachung aus.

  2. Klicken Sie unter Leistung und anschließend unter Überwachungstools auf Leistungsüberwachung.

  3. Klicken Sie mit der rechten Maustaste in das Fenster "Leistungsüberwachung", und klicken Sie auf Leistungsindikatoren hinzufügen. Dazu können Sie auch die Tastenkombination STRG+N verwenden.

  4. Wenn Sie die Aktivität für virtuelle Computer anzeigen möchten, erweitern Sie unter Verfügbare Leistungsindikatoren den Eintrag SMB2-Clientfreigaben, und wählen Sie alle Leistungsindikatoren aus.

  5. Wählen Sie vom Anwendungsserver verwendete Freigabe aus, und klicken Sie auf Hinzufügen. Klicken Sie auf OK, um den Vorgang fortzusetzen.

  6. Klicken Sie auf der Taskleiste auf Diagrammtyp ändern, um den Typ in Bericht zu ändern. Dazu können Sie auch zweimal die Tastenkombination STRG+G drücken.

  7. Nun können Sie die Aktivität der Leistungsindikatoren im Fenster "Leistungsüberwachung" anzeigen.

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