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Visão geral de Espaços de Armazenamento

Publicado: fevereiro de 2012

Atualizado: junho de 2014

Aplica-se a: Windows 8, Windows 8.1, Windows Server 2012, Windows Server 2012 R2



Este tópico fala sobre Espaços de Armazenamento, uma tecnologia do Windows e Windows Server que permite que você virtualize o armazenamento através do agrupamento de discos de padrão industrial nos pools de armazenamento e crie espaços de armazenamento a partir da capacidade disponível nos pools de armazenamento. Este tópico fornece uma visão geral da tecnologia e da nova funcionalidade de Espaços de Armazenamento no Windows Server 2012 R2.

Você quis dizer…

Os Espaços de Armazenamento possibilitam soluções de armazenamento econômicas, de alta disponibilidade, dimensionáveis e flexíveis para implantações (físicas ou virtuais) críticas para a empresa. Os Espaços de Armazenamento fornecem recursos sofisticados de virtualização do armazenamento, que permitem que os clientes utilizem armazenamento padrão do setor para um único computador e implantações dimensionáveis com vários nós. Eles são adequados para uma grande variedade de clientes, inclusive corporações e empresas de hospedagem em nuvem, que usam o Windows Server para armazenamento altamente disponível que poderá crescer com a demanda a um custo compensador.

Com os Espaços de Armazenamento, a pilha de armazenamento do Windows foi essencialmente aprimorada para incorporar duas novas abstrações:

  • Pools de armazenamento. Uma coleção de discos físicos que permite agregar discos, expandir a capacidade de forma flexível e delegar a administração.

  • Espaços de armazenamento. Discos virtuais criados a partir do espaço livre em um pool de armazenamento. Os espaços de armazenamento possuem atributos como nível de resiliência, camadas de armazenamento, provisionamento fixo e controle administrativo preciso.

Os Espaços de Armazenamento podem ser gerenciados pela API de Gerenciamento de Armazenamento do Windows no WMI (Instrumentação de Gerenciamento do Windows) e no Windows PowerShell, e por meio da função Serviços de Arquivo e Armazenamento no Gerenciador do Servidor. Os Espaços de Armazenamento estão completamente integrados ao clustering de failover para alta disponibilidade e ao CSV para implantações escaláveis.

Os Espaços de Armazenamento incluem os seguintes recursos:

  • Pools de armazenamento. Os pools de armazenamento são blocos de construção fundamentais para os Espaços de Armazenamento. Os administradores de armazenamento já conhecem esse conceito, pelo que não precisarão aprender um novo modelo. Eles poderão criar pools de armazenamento de modo flexível, com base nas necessidades da implantação. Por exemplo, dado um conjunto de discos físicos, um administrador pode criar um pool (usando todos os discos físicos disponíveis) ou vários pools (dividindo os discos físicos conforme necessário). Além disso, para maximizar o valor do hardware de armazenamento, o administrador pode combinar discos rígidos e SSDs (unidades de estado sólido) no mesmo pool, usando camadas de armazenamento para mover as porções de arquivos acessadas com frequência para o armazenamento SSD e usando caches com write-back para armazenar pequenas gravações aleatórias em buffer para armazenamento SSD. Os pools podem ser expandidos de modo dinâmico por meio da adição de mais unidades, proporcionando um dimensionamento sem interrupções, alinhado à expansão ininterrupta dos dados.

  • Armazenamento resiliente. Os Espaços de Armazenamento oferecem três layouts de armazenamento (também conhecidos como tipos de resiliência):

    • Espelho. Os dados são duplicados em dois ou três discos físicos, o que aumenta a confiabilidade, mas reduz a capacidade. Este layout de armazenamento requer pelo menos dois discos para protegê-lo contra uma única falha de disco ou pelo menos cinco discos para protegê-lo contra duas falhas de disco ao mesmo tempo.

    • Paridade. Dados e informações de paridade são distribuídos em discos físicos, aumentando a confiabilidade, mas reduzindo um pouco a capacidade. Este layout de armazenamento requer pelo menos três discos para protegê-lo contra uma única falha de disco ou pelo menos sete discos para protegê-lo contra duas falhas de disco ao mesmo tempo.

    • Simples (sem resiliência). Os dados estão distribuídos entre discos físicos, maximizando a capacidade e aumentando a taxa de transferência, mas diminuindo a confiabilidade. Esse layout de armazenamento requer, pelo menos, um disco e não protege contra falhas de disco.

    Além disso, os Espaços de Armazenamento podem reconstruir automaticamente os espaços de espelho e de paridade nos quais um disco falha, usando discos dedicados que ficam reservados para substituir os discos que apresentarem falhas (espera ativa) ou, mais rapidamente, usando capacidade ativa de outras unidades no pool. Os Espaços de Armazenamento também incluem depuração em segundo plano e correção inteligente de erros para permitir a disponibilidade contínua do serviço, independentemente de falhas em componentes de armazenamento. Em caso de falha no fornecimento de energia ou failover de cluster, a integridade dos dados é preservada, de modo que a recuperação seja realizada rapidamente e não leve à perda de dados.

  • Disponibilidade contínua. Os Espaços de Armazenamento são totalmente integrados ao clustering de failover, que permite o fornecimento de implantações de serviço com disponibilidade contínua. Um ou mais pools podem ser clusterizados em vários nós de um único cluster. Os Espaços de Armazenamento são acessados por um nó e o armazenamento fará failover perfeitamente para um nó diferente quando necessário (em resposta a falha devido a condições ou balanceamento de carga). A integração com CSVs permite o acesso escalável aos dados.

  • Camadas de armazenamento. Os Espaços de Armazenamento no Windows Server 2012 R2 combinam os melhores atributos de SSDs e HDDs (unidades de discos rígidos), habilitando a criação de discos virtuais composto de duas camadas de armazenamento – uma camada em SSD para dados acessados com frequência e uma camada para HDD para dados acessados com menor frequência. Os Espaços de Armazenamento movem de forma transparente os dados em um nível de subarquivo entre as duas camadas, com base na frequência com que eles são acessados. Consequentemente, as camadas de armazenamento podem aumentar significativamente o desempenho para os dados mais usados (mais acessados), movendo-os para o armazenamento em SSD, sem prejudicar a capacidade de armazenar grandes quantidades de dados em HDDs acessíveis.

  • Cache com write-back. Os Espaços de Armazenamento no Windows Server 2012 R2 oferecem suporte à criação de um cache de write-back que usa uma pequena quantidade de espaço nas SSDs existentes no pool para armazenar pequenas gravações aleatórias em buffer. As gravações aleatórias, que com frequência dominam as cargas de trabalho comuns de empresas, são direcionadas para SSDs e, depois, são gravadas em HDDs.

  • Simplicidade operacional. A API do Gerenciamento de Armazenamento do Windows, a WMI e o Windows Powershell permitem script completo e gerenciamento remoto. Os Espaços de Armazenamento podem também ser facilmente gerenciados por meio da função Serviços de Arquivo e Armazenamento do Gerenciador do Servidor. Os Espaços de Armazenamento também fornecem notificações quando a quantidade de capacidade disponível em um pool de armazenamento atinge um limite configurável.

  • Multilocação. A administração de pools de armazenamento pode ser controlada por ACLs (listas de controle de acesso) e delegada por pool, oferecendo suporte a cenários de hospedagem que exigem isolamento de locatários. Os Espaços de Armazenamento seguem o famoso modelo de segurança do Windows; portanto, eles podem ser totalmente integrados aos Serviços de Domínio Active Directory.

A tabela a seguir descreve algumas das principais mudanças nos Espaços de Armazenamento. Para obter mais informações, consulte Novidades nos Espaços de Armazenamento no Windows Server.

 

Recurso/funcionalidade Novo ou atualizado? Descrição

Camadas de armazenamento

Novo

Move automaticamente dados acessados com frequência para um armazenamento mais rápido (SSD) e dados pouco acessados para um armazenamento mais lento (HDD).

Cache com write-back

Novo

Armazena em buffer pequenas gravações aleatórias no armazenamento SSD, reduzindo a latência das gravações.

Suporte a espaço de paridade para clusters de failover

Novo

Permite a criação de espaços de paridade em clusters de failover.

Paridade dupla

Novo

Armazena duas cópias das informações de paridade em um espaço de paridade, o que ajuda na proteção contra duas falhas simultâneas de disco, ao mesmo tempo que otimiza a eficiência do armazenamento.

Recriação automática de espaços de armazenamento a partir do espaço livre no pool de armazenamento

Novo

Diminui significativamente o tempo para a recriação de um espaço de armazenamento após uma falha de disco, utilizando a capacidade não utilizada no pool em vez de uma única espera ativa.

Os Espaços de Armazenamento têm os seguintes requisitos:

  • Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012, Windows 8,1 ou Windows 8

  • Discos conectados SATA (Serial ATA) ou SAS (Serial Attached SCSI); opcionalmente em um compartimento JBOD (Just-a-Bunch-Of-Disks)

    Se utilizados, os adaptadores RAID devem ter todas as funcionalidades RAID desabilitadas e não podem ocultar dispositivos conectados, incluindo serviços de compartimento fornecidos por um JBOD conectado.

    noteObservação
    Os consumidores podem utilizar unidades USB com Espaços de Armazenamento; porém, unidades USB 3 podem não oferecer um alto nível de desempenho. As unidades USB 2 irão diminuir o desempenho – um único disco rígido USB 2 pode esgotar a largura de banda disponível no barramento USB compartilhado, limitando o desempenho quando há várias unidades conectadas ao mesmo controlador USB 2. Ao utilizar unidades USB 2, conecte-as diretamente a controladores USB diferentes no computador, não utilize hubs USB e adicione unidades USB 2 em um pool de armazenamento separado, usado somente para espaços de armazenamento que não necessitem de um alto nível de desempenho.

  • Para implantações de armazenamento compartilhado em clusters de failover:

    • Dois ou mais servidores executando o Windows Server 2012 R2 ou o Windows Server 2012

    • Os requisitos são os especificados para clustering de failover e CSVs (Volumes Compartilhados Clusterizados)

    • JBODs conectados a SAS em conformidade com os requisitos de certificação do Windows

      Para obter uma lista de JBODs certificados, consulte o Windows Server Catalog.

    • HBAs de SAS idênticos certificados para utilização com Espaços de Armazenamento

      Esses HBAs são conectados a todos os compartimentos JBOD no cluster do servidor de arquivos e não podem ter a funcionalidade de RAID integrada.

Para obter informações sobre como usar os espaços de armazenamento para hospedar máquinas virtuais para cargas de trabalho do Hyper-V de grande escala, consulte Fornecer armazenamento econômico para cargas de trabalho do Hyper-V usando o Windows Server.

Para obter informações adicionais relacionadas, consulte os seguintes recursos.

 

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