Speicherplätze – Übersicht

 

Gilt für: Windows 8.1, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012, Windows 8

In diesem Thema werden Speicherplätze beschrieben. Mithilfe dieser Windows- und Windows Server-Technologie können Sie Speicher virtualisieren, indem Standarddatenträger zu Speicherpools gruppiert und dann anhand der in den Speicherpools verfügbaren Kapazität virtuelle Datenträger erstellt werden, die als Speicherplätze bezeichnet werden. Dieses Thema enthält eine Übersicht über die Technologie und die neue Funktionalität für Speicherplätze in Windows Server 2012 R2. Am Ende des Themas finden Sie zudem eine aktuelle Liste der wichtigsten Themen zu Speicherplätzen.

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Inhalt dieses Themas

  • Technologiebeschreibung

  • Wichtige Funktionalität

  • Neue und geänderte Funktionalität

  • Anforderungen

  • Siehe auch

Technologiebeschreibung

Mithilfe von Speicherplätzen werden kostengünstige, hoch verfügbare, skalierbare und flexible Speicherlösungen für unternehmenswichtige (virtuelle oder physische) Bereitstellungen ermöglicht. Mit den durch Speicherplätze bereitgestellten anspruchsvollen Funktionen zur Speichervirtualisierung können Kunden für einzelne Computer und skalierbare Bereitstellungen mit mehreren Knoten eine dem Branchenstandard entsprechende Speicherung nutzen. Diese sind für Kunden aus den unterschiedlichsten Bereichen geeignet, einschließlich Unternehmen und Cloudhostingunternehmen, die Windows Server für die hoch verfügbare Speicherung verwenden und diese kostengünstig an den jeweiligen Bedarf anpassen können.

Mit den Speicherplätzen wurde der Windows-Speicherstapel umfassend erweitert und enthält zwei neue Abstraktionen:

  • Speicherpools: Eine Sammlung physischer Datenträger, mit denen Sie Datenträger aggregieren, die Kapazität flexibel erweitern und die Verwaltung delegieren können.

  • Speicherplätze: Virtuelle Datenträger, die aus freiem Speicherplatz in einem Speicherpool erstellt werden. Speicherplätze haben Attribute wie Resilienzgrad, Speicherebenen, feste Bereitstellung und präzise Verwaltungsfunktionalität.

Speicherplätze sind zur Bereitstellung hoher Verfügbarkeit in das Failoverclustering integriert. Für Dateiserver-Bereitstellungen mit horizontaler Skalierung besteht außerdem eine CSV-Integration (freigegebenes Clustervolume). Sie können Speicherplätze mit den folgenden Tools verwalten:

  • System Center Virtual Machine Manager

  • Failovercluster-Manager

  • Server-Manager

  • Windows PowerShell

  • Windows-Verwaltungsinstrumentation (Windows Management Instrumentation, WMI)

Wichtige Funktionalität

Speicherplätze enthalten die folgenden Features:

  • Speicherpools: Speicherpools stellen für Speicherplätze die grundlegenden Bausteine dar. Speicheradministratoren ist dieses Konzept bereits vertraut, sodass sie kein neues Modell erlernen müssen. Speicherpools können je nach den Anforderungen einer Bereitstellung flexibel erstellt werden. Bei Verwendung einer Gruppe von physischen Datenträgern kann ein Administrator beispielsweise einen Pool (mit allen verfügbaren physischen Datenträgern) oder mehrere Pools (Aufteilung der physischen Datenträger nach Bedarf) erstellen. Zur Optimierung der Speicherhardware können Administratoren in einem Speicherpool außerdem Festplatten und Solid State Drives (SSDs) kombinieren. Dabei werden mithilfe von Speicherebenen Teile von Dateien, auf die häufig zugegriffen wird, in den SSD-Speicher verschoben. Mithilfe von Zurückschreibcaches werden kleine sequentielle Schreibvorgänge für den SSD-Speicher gepuffert. Pools können dynamisch erweitert werden, indem einfach weitere Datenträger hinzugefügt werden, um bei Datenzunahme eine nahtlose Skalierung zu erreichen.

  • Robuste Speicherung: Über Speicherplätze werden drei Speicherlayouts bereitgestellt (die auch als Resilienztypen bezeichnet werden):

    • Spiegel: Schreibt Daten in einen datenträgerübergreifenden Bereichsstreifen und erstellt eine oder zwei zusätzliche Kopien der Daten. Verwenden Sie das Spiegelungslayout für die meisten Arbeitslasten. Es schützt Ihre Daten vor Datenträgerfehlern und bietet hervorragende Leistung, insbesondere, wenn Sie dem Speicherpool einige SSDs hinzufügen und Speicherebenen verwenden.

    • Parität: Schreibt Daten in einen Bereichsstreifen auf physischen Datenträgern und erstellt eine oder zwei Kopien der Paritätsinformationen. Verwenden Sie das Paritätslayout für Archivierungs- und Streamingmedien-Arbeitslasten oder andere Arbeitslasten, bei denen die Maximierung der Kapazität Vorrang vor der Geschwindigkeit der Schreibvorgänge hat.

    • Einfach (keine Resilienz): Schreibt Daten in einen Bereichsstreifen auf physischen Datenträgern, ohne zusätzliche Kopien der Paritätsinformationen zu erstellen. Da das einfache Layout keinerlei Schutz vor Datenträgerfehlern bietet, sollten Sie es nur verwenden, wenn höchste Leistung und Kapazität gewünscht werden und Datenverlust oder -wiederherstellung im Fall eines Datenträgerfehlers akzeptabel sind. Sie können das einfache Layout auch dann verwenden, wenn Ihre Anwendung eigenen Datenschutz bietet.

    Außerdem können Spiegel- und Paritätsspeicherplätze mit Datenträgerfehlern automatisch repariert werden. Dazu werden dedizierte Datenträger verwendet, die als Ersatz für fehlerhafte Datenträger reserviert sind (Hotspares). Zur Beschleunigung kann freie Kapazität auf anderen Datenträgern im Pool verwendet werden. Speicherplätze umfassen außerdem Hintergrundbereinigung und intelligente Fehlerkorrektur, sodass auch beim Ausfall von Speicherkomponenten die ununterbrochene Verfügbarkeit des Diensts möglich ist. Bei einem Stromausfall oder Clusterfailover wird die Integrität der Daten aufrechterhalten, damit die Wiederherstellung schnell erfolgen kann und nicht zu Datenverlust führt.

  • Fortlaufende Verfügbarkeit: Speicherplätze sind in das Failoverclustering integriert, sodass für eine ständige Verfügbarkeit der Dienstbereitstellungen gesorgt ist. Ein oder mehrere Pools können in einem Cluster über mehrere Knoten hinweg zu Clustern zusammengefasst werden. Auf Speicherplätze wird über einen Knoten zugegriffen, und für die Speicherung wird bei Bedarf nahtlos ein Failover auf einen anderen Knoten durchgeführt (als Reaktion auf Fehlerbedingungen oder aufgrund des Lastenausgleichs). Die Integration in CSVs ermöglicht Zugriff auf Daten mit horizontaler Skalierung.

  • Speicherebenen: Speicherebenen vereinen die besten Eigenschaften von SSDs und Festplattenlaufwerken (HDDs), da aus zwei Speicherebenen bestehende virtuelle Datenträger erstellt werden können: eine SSD-Ebene für Daten, auf die häufig zugegriffen wird, und eine HDD-Ebene für Daten, auf die seltener zugegriffen wird. Neue Daten werden generell in die HDD-Ebene geschrieben, und erst danach werden diese Daten durch Speicherplätze transparent auf einer Unterdateiebene zwischen den beiden Ebenen verschoben – basierend darauf, wie häufig auf die Daten zugegriffen wird. Dies bedeutet, dass Sie mit Speicherebenen die Leistung der am häufigsten verwendeten Daten ("hot") drastisch erhöhen können, indem Sie diese auf den SSD-Speicher verschieben. Gleichzeitig können Sie weiterhin große Datenmengen auf kostengünstigen HDDs speichern.

  • Zurückschreibcache. Für Speicherplätze in Windows Server 2012 R2 wird das Schreiben eines Zurückschreibcaches unterstützt. Dabei wird ein kleiner Teil des Speicherplatzes auf vorhandenen SSDs im Pool verwendet, um kleine sequentielle Schreibvorgänge zu puffern. Sequentielle Schreibvorgänge, die bei gängigen Arbeitsauslastungen häufig dominieren, werden an SSDs weitergeleitet und später auf HDDs geschrieben.

  • Einfacher Betrieb: Über die Windows-Speicherverwaltungs-API, WMI und Windows PowerShell werden vollständiges Skripting und Remoteverwaltung ermöglicht. Speicherplätze können außerdem problemlos mit der Rolle „Datei- und Speicherdienste“ im Server-Manager und über den System Center Virtual Machine Manager verwaltet werden. Von Speicherplätzen werden auch Benachrichtigungen bereitgestellt, wenn die Menge der verfügbaren Kapazität in einem Speicherpool einen konfigurierbaren Schwellenwert erreicht.

  • Mehrinstanzenfähigkeit: Die Verwaltung von Speicherpools kann mithilfe von Zugriffssteuerungslisten gesteuert und pro Pool delegiert werden. So werden Hostingszenarios unterstützt, die eine Isolierung von Instanzen erfordern. Speicherplätze basieren auf dem vertrauten Windows-Sicherheitsmodell und können daher vollständig in die Active Directory-Domänendienste integriert werden.

Neue und geänderte Funktionalität

In der folgenden Tabelle werden einige der wichtigen Änderungen für Speicherplätze beschrieben. Ausführliche Informationen finden Sie unter Neues in „Speicherplätze“.

Feature/Funktionalität Neu oder aktualisiert? Beschreibung
Speicherebenen Neu Verschiebt automatisch Daten, auf die häufig zugegriffen wird, in schnelleren Speicher (SSD) und Daten, auf die selten zugegriffen wird, in langsameren Speicher (HDD).
Zurückschreibcache Neu Puffert kleine sequentielle Schreibvorgänge im SSD-Speicher und verringert damit die Latenz bei Schreibvorgängen.
Unterstützung von Paritätsspeicherplatz für Failovercluster Neu Ermöglicht das Erstellen von Paritätsspeicherplatz für Failovercluster.
Duale Parität Neu Speichert zwei Kopien der Paritätsinformationen in einem Paritätsspeicher. Dadurch wird Schutz vor zwei gleichzeitigen Datenträgerfehlern gewährleistet und die Speichereffizienz gesteigert.
Automatische erneute Erstellung von Speicherplätzen aus freiem Speicherplatz in Speicherpools Neu Verringert den Zeitbedarf zum erneuten Erstellen eines Speicherplatzes nach einem Datenträgerfehler erheblich, da anstelle eines einzelnen Hotspares freie Kapazität im Pool verwendet wird.

Anforderungen

Für Speicherplätze gelten die folgenden Anforderungen:

  • Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012, Windows 8.1 oder Windows 8

  • Über SATA (Serial ATA) oder SAS (Serial Attached SCSI) verbundene Datenträger, optional in einem JBOD-Gehäuse ("just a bunch of disks")

    Wenn RAID-Adapter verwendet werden, müssen dafür alle RAID-Funktionen deaktiviert werden, und angeschlossene Geräte dürfen nicht "überdeckt" werden. Dies gilt auch für Gehäusedienste, die von einer angeschlossenen JBOD-Gruppe bereitgestellt werden.

    Hinweis

    Kunden können USB-Laufwerke mit Speicherplätzen verwenden, empfohlen werden jedoch USB 3-Laufwerke, um eine hohe Leistung sicherzustellen. Durch USB 2-Laufwerke wird die Leistung verringert. Mit einer einzelnen USB 2-Festplatte kann die für den freigegebenen USB-Bus verfügbare Bandbreite gegebenenfalls belegt werden, was zu einer Einschränkung der Leistung führt, wenn mehrere Laufwerke an den gleichen USB 2-Controller angeschlossen sind. Schließen Sie USB 2-Laufwerke direkt an unterschiedliche USB-Controller des Computers an, verwenden Sie keine USB-Hubs, und fügen Sie die USB 2-Laufwerke einem separaten Speicherpool hinzu, der nur für Speicherplätze verwendet wird, die keine besonders hohe Leistung erfordern.

  • Für Bereitstellungen mit freigegebenem Speicher auf Failoverclustern:

    • Mindestens zwei Server unter Windows Server 2012 R2 oder Windows Server 2012

    • Anforderungen gemäß Angabe für Failoverclustering und freigegebene Clustervolumes

    • JBOD-Einheiten mit SAS-Verbindung, die die Anforderungen der Windows-Zertifizierung erfüllen

      Eine Liste der zertifizierten JBODs finden Sie im Windows Server Catalog.

    • Identische SAS-HBAs, die für die Verwendung mit Speicherplätzen zertifiziert sind

      Diese HBAs sind mit allen JBOD-Gehäusen im Dateiservercluster verbunden und können nicht über integrierte RAID-Funktionalität verfügen.

Informationen zur Verwendung von Speicherplätzen zum Hosten virtueller Computer für umfangreiche Hyper-V-Arbeitslasten finden Sie unter Bereitstellen eines kostengünstigen Speichers für Hyper-V-Arbeitslasten mithilfe von Windows Server.

Siehe auch

Weitere verwandte Informationen finden Sie in den folgenden Ressourcen:

Inhaltstyp Referenzen
Bewertung - Neues in „Speicherplätze“
- Speicherplätze: Neues in Windows Server 2012 R2 (TechEd 2013-Video)
- Speicher- und Verfügbarkeitsverbesserungen in Windows Server 2012 R2 (TechEd 2013-Video)
- Case Studies on Storage Spaces, Scale-Out File Servers with SMB3 (Blog)
- Erreichen von mehr als eine Million IOPS aus virtuellen Hyper-V-Computern auf einem Dateiservercluster mit horizontaler Skalierung mithilfe von Windows Server 2012 R2
- Verwenden von Speicherplätzen für die Speicher-Subsystemleistung
- Virtualizing storage for scale, resiliency, and efficiency (Blog zur Erstellung von Windows 8)
- Storage Spaces Overview (TechNet-Wiki)
- Hochleistungs-Speicherlösungen unter Windows 8
- Microsoft-Cloud-Plattform Speicher Systemleistung
Entwurf - Handbuch zu Entwurfsüberlegungen für softwaredefinierten Speicher
- Softwaredefinierter Speicherentwurfsrechner
Bereitstellung - Bereitstellen von Speicherplätzen auf einem eigenständigen Server
- „Bereitstellen von Clusterspeicherplätzen“
- Speicherplätze – leistungsbezogener Entwurf
- Bereitstellen von kostengünstigem Speicher für Hyper-V-Arbeitslasten mithilfe von Windows Server
- Windows Server 2012 – IaaS-Erstellungstabellen: Schritt für Schritt mit PowerShell-Beispielen
Betrieb - Speicher-Cmdlets in Windows PowerShell
- Cmdlets für Speicherplätze
- Testen von Speicherplätzen mit künstlichen Arbeitslasten
- Nutzung von Hotspares durch Speicherplätze
- Reaktion von Speicherplätzen auf physische Datenträgerfehler
- Überwachen der Leistung von Speicherebenen
- Ersetzen Sie den fehlerhaften Datenträger und Reparatur JBOD-Einheiten für Speicherplätze
Communityressourcen - Speicherplätze – Häufig gestellte Fragen (FAQ)
- Storage Spaces Survival Guide (Blog)
- Windows Server-Speicherplätze: Worum handelt es sich dabei, und warum sollte ich sie verwenden? (CuratedAnswers)
- DiskSpd, PowerShell und Speicherleistung: Messen der IOPs, des Durchsatzes und der Latenz lokaler Festplatten sowie SMB-Freigaben (Blog)
- Schrittweise Anleitung für gespiegelte Stabilität der Speicherplätze mithilfe von PowerShell
- Verwalten des Speichers mit Windows PowerShell unter Windows Server 2012
- Bereitstellen und Verwalten von Speicherplätzen mit WindowsPowerShell
- Schritt-für-Schritt-Anleitung für das Tiering von Speicherplätzen unter Windows Server 2012 R2
- TechNet-Forum für Dateidienste und Speicher
- Storage Team at Microsoft – File Cabinet Blog (in englischer Sprache)
- Jose Barreto's Blog (in englischer Sprache)
- Blog des Windows-Speicherteams
Verwandte Technologien - Datei- und Speicherdienste
- Schlanke Speicherzuweisung und Speicherzuschnitt
- Datendeduplizierung
- iSCSI Target Server
- Robustes Dateisystem (Resilient File System, ReFS)