Introducción a los espacios de almacenamiento

 

Se aplica a: Windows 8.1, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012, Windows 8

Este tema informa sobre la tecnología Espacios de almacenamiento en Windows y Windows Server, la cual permite virtualizar el almacenamiento agrupando discos estándar del sector y luego crear discos virtuales, denominados espacios de almacenamiento, según la capacidad disponible en los grupos de almacenamiento. Este tema ofrece una introducción a la tecnología y las nuevas funciones de Espacios de almacenamiento que incluye R2 de Windows 2012 Server. En el final de este tema también se proporciona una lista actualizada de los temas esenciales de Espacios de almacenamiento.

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Los espacios de almacenamiento permiten desarrollar soluciones flexibles, escalables, altamente disponibles y rentables para implementaciones críticas de la empresa, sean virtuales o físicas. Los espacios de almacenamiento ofrecen capacidades sofisticadas para virtualizar el almacenamiento, de modo que los clientes puedan usar almacenamiento estándar del sector en un solo equipo y en implementaciones escalables de varios nodos. Son una solución adecuada para gran variedad de clientes, incluidas grandes empresas y compañías de hospedaje en nube que usan Windows Server para ofrecer almacenamiento de alta disponibilidad capaz de crecer al ritmo de la demanda de una forma rentable.

Con los espacios de almacenamiento, la pila de almacenamiento de Windows se ha mejorado fundamentalmente para incorporar dos nuevas abstracciones:

  • Grupos de almacenamiento. Conjunto de discos físicos que permiten agregar discos, ampliar la capacidad de una forma flexible y delegar la administración.

  • Espacios de almacenamiento. Discos virtuales creados a partir de espacio libre en un grupo de almacenamiento. Los espacios de almacenamiento tienen atributos tales como nivel de resistencia, capas de almacenamiento, aprovisionamiento fijo y control administrativo preciso.

Espacios de almacenamiento se integra con conmutación por error de alta disponibilidad y se integra con volúmenes compartidos de clúster (CSV) para las implementaciones de servidor de archivos de escalabilidad horizontal. Puede administrar Espacios de almacenamiento a través de:

  • System Center Virtual Machine Manager

  • Administrador de clústeres de conmutación por error

  • Administrador de servidores

  • Windows PowerShell

  • Windows Management Instrumentation (WMI)

La tecnología Espacios de almacenamiento incluye las siguientes características:

  • Grupos de almacenamiento. Los grupos de almacenamiento son bloques de creación fundamentales para los espacios de almacenamiento. Los administradores ya conocen este concepto, por lo que no tendrán que aprender un modelo nuevo. Pueden crear con flexibilidad grupos de almacenamiento basados en las necesidades de la implementación. Por ejemplo, con un determinado conjunto de discos físicos, un administrador puede crear un solo grupo (usando todos los discos disponibles) o varios grupos (dividiendo los discos físicos según sea necesario). Además, a fin de maximizar el valor del hardware de almacenamiento, el administrador puede combinar discos duros y unidades de estado sólido (SSD) en el mismo grupo utilizando capas de almacenamiento para trasladar partes de archivos de acceso frecuente al sistema de almacenamiento SSD y utilizando también cachés con reescritura para enviar pequeñas operaciones de escritura al sistema de almacenamiento SSD a través del búfer. Los grupos pueden expandirse de forma dinámica con solo agregar otros discos y, de esta manera, pueden escalarse con facilidad para hacer frente a un crecimiento de datos.

  • Almacenamiento resistente. Los espacios de almacenamiento ofrecen tres diseños de almacenamiento (o tipos de resistencia):

    • Reflejo. Escribe datos en una banda en varios discos al mismo tiempo que escribe una o dos copias adicionales de los datos. Use el diseño de reflejo para la mayoría de las cargas de trabajo, ya que ayuda a proteger los datos frente a errores de disco y ofrece un excelente rendimiento, especialmente si se agregan algunos SSD al grupo de almacenamiento y se usan capas de almacenamiento.

    • Paridad. Escribe datos en una banda en los discos físicos al mismo tiempo que escribe una o dos copias de la información de paridad. Use el diseño de paridad para cargas de trabajo de archivado y streaming de multimedia, o bien para otras cargas de trabajo en las que desee maximizar la capacidad y no le importe el menor rendimiento de escritura.

    • Simple (sin resistencia). Escribe datos en una banda en los discos físicos sin copias adicionales o información de paridad. Dado que el diseño simple no proporciona ninguna protección frente a errores de disco, úselo solo si necesita el máximo rendimiento y capacidad y si no le importa perder o recrear datos en caso de que se produzca un error en un disco. También puede usar el diseño simple si la aplicación proporciona su propia protección de datos.

    Además, los Espacios de almacenamiento pueden reparar automáticamente espacios de reflejo y paridad en los que se produce un error de disco utilizando discos dedicados que se reservan para reemplazar los discos con errores (reservas activas) o, de forma más rápida, utilizando la capacidad sobrante de otros discos del grupo. Los espacios de almacenamiento también incluyen la limpieza en segundo plano y la corrección inteligente de errores para ofrecer una disponibilidad continua del servicio a pesar de los errores que puedan producirse en los componentes de almacenamiento. En el caso de un error de alimentación o de conmutación por error de clúster, la integridad de los datos se preserva para que la recuperación se realice de manera rápida y sin pérdida de datos.

  • Disponibilidad continua. Los Espacios de almacenamiento están integrados con los clústeres de conmutación por error, lo cual permite proporcionar implementaciones de servicios disponibles sin interrupciones. Uno o más grupos pueden reunirse a través de varios nodos dentro de un solo clúster. Se obtiene acceso a los Espacios de almacenamiento mediante un nodo, y el almacenamiento conmutará por error con facilidad a un nodo diferente cuando sea necesario (en respuesta a condiciones de errores o debido al equilibrio de carga). La integración con CSV permite el acceso de escalabilidad a datos.

  • Capas de almacenamiento. Las capas de almacenamiento combinan los atributos más eficaces de las SSD y de las unidades de disco duro (HDD) al permitir la creación de discos virtuales con dos capas de almacenamiento: una capa SSD para datos de acceso frecuente y una capa HDD para datos de acceso menos frecuente. Los datos nuevos normalmente se escriben en la capa HDD y luego Espacios de almacenamiento mueve los datos de manera transparente en un nivel de subarchivo entre las dos capas, en función de la frecuencia de acceso a los datos. En consecuencia, las capas de almacenamiento pueden aumentar drásticamente el rendimiento de los datos más usados (“activos”) al moverlos al almacenamiento SSD sin sacrificar la capacidad de almacenar grandes cantidades de datos en discos duros económicos.

  • Caché con reescritura. Los espacios de almacenamiento de R2 de Windows 2012 Server admiten la creación de una caché con reescritura que emplea una pequeña cantidad de espacio en las SSD existentes en el grupo para almacenar en búfer pequeñas operaciones de escritura. Las operaciones de escritura aleatorias, tan habituales en las cargas de trabajo comunes de las empresas, se dirigen hacia las SSD y posteriormente se escriben en las HDD.

  • Simplicidad operativa. La API de administración de almacenamiento de Windows, WMI y Windows PowerShell permiten una administración totalmente remota y con ejecución de scripts. Los Espacios de almacenamiento también se pueden administrar con facilidad mediante el rol de los Servicios de archivos y almacenamiento en el Administrador del servidor y mediante System Center Virtual Machine Manager. Los espacios de almacenamiento también proporcionan notificaciones cuando la capacidad disponible en un grupo de almacenamiento alcanza un umbral configurable.

  • Arquitectura multiempresa. La administración de grupos de almacenamiento puede controlarse mediante listas de control de acceso (ACL) y puede delegarse en función de cada grupo. De esta manera, es posible admitir escenarios de hospedaje que requieran el aislamiento de inquilinos (empresas). Los espacios de almacenamiento cumplen con el conocido modelo de seguridad de Windows; por lo tanto, pueden integrarse completamente con los Servicios de dominio de Active Directory.

En la siguiente tabla se describen algunos de los principales cambios que incluyen los espacios de almacenamiento. Para obtener más información, consulte Novedades de Espacios de almacenamiento.

Característica/funcionalidad¿Nueva o actualizada?Descripción
Capas de almacenamientoNewMueve automáticamente los datos con acceso frecuente a un almacenamiento más rápido (SSD) y los datos con acceso infrecuente a un almacenamiento más lento (HDD).
Caché con reescrituraNewAlmacena en búfer pequeñas operaciones de escritura aleatorias en un sistema de almacenamiento SSD, lo que reduce la latencia de las operaciones de escritura.
Compatibilidad con espacios de paridad para clústeres de conmutación por errorNewPermite crear espacios de paridad en clústeres de conmutación por error.
Paridad dualNewAlmacena dos copias de la información de paridad en un espacio de paridad, lo que ayuda a protegerle de dos errores simultáneos de disco y optimiza la eficiencia del almacenamiento.
Volver a generar automáticamente espacios de almacenamiento a partir del espacio libre en el grupo de almacenamientoNewReduce enormemente el tiempo que se tarda en volver a generar un espacio de almacenamiento tras un error del disco mediante la capacidad de reserva en el grupo en lugar de una sola reserva activa.

La tecnología Espacios de almacenamiento tiene los siguientes requisitos:

  • R2 de Windows 2012 Server, Windows Server 2012, Windows 8.1 o Windows 8

  • Discos conectados serie ATA (SATA) o SCSI conectados en serie (SAS), de manera opcional, en un contenedor de un grupo de discos (JBOD)

    Los adaptadores RAID, si se usan, deben tener todas las funciones deshabilitadas y no deben interferir con los dispositivos conectados, incluidos los servicios de contenedor que proporciona un JBOD.

    System_CAPS_ICON_note.jpg Nota

    Los consumidores pueden usar unidades USB con la tecnología Espacios de almacenamiento, aunque se recomiendan unidades USB 3 para asegurar un nivel de rendimiento alto. Las unidades USB disminuyen el rendimiento. Una sola unidad de disco duro USB 2 puede saturar el ancho de banda disponible en el bus USB compartido y esto limitaría el rendimiento cuando se conecten varias unidades a la misma controladora USB 2. Cuando use unidades USB 2, conéctelas directamente con distintas controladoras USB del equipo; no use concentradores USB. Además agregue unidades USB 2 a un grupo de almacenamiento independiente que se use solo para espacios de almacenamiento que no requieran un nivel alto de rendimiento.

  • Para implementaciones de almacenamiento compartido en clústeres de conmutación por error:

    • Dos o más servidores que ejecutan R2 de Windows 2012 Server o Windows Server 2012

    • Requisitos que se especifican para los clústeres de conmutación por error y volúmenes compartidos de clúster (CSV)

    • Varios JBOD conectados a SAS que cumplen con los requisitos de certificación de Windows

      Para obtener una lista de los JBOD certificados, consulte el catálogo de Windows Server.

    • HBA SAS idénticos certificados para usarse con espacios de almacenamiento

      Estos HBA están conectados a todos los contenedores de JBOD del clúster de servidores de archivos y no pueden incorporar la funcionalidad RAID.

Para obtener información acerca del uso de Espacios de almacenamiento para hospedar máquinas virtuales para cargas de trabajo de Hyper-V a gran escala, consulte Proporcionar almacenamiento rentable para cargas de trabajo de Hyper-V mediante Windows Server.

Para obtener más información relacionada, vea los siguientes recursos.

Tipo de contenidoReferencias
Evaluación- Novedades de Espacios de almacenamiento
- Espacios de almacenamiento: novedades en Windows Server 2012 R2 (vídeo de TechEd 2013)
- Mejoras de almacenamiento y disponibilidad en Windows Server 2012 R2 (vídeo de TechEd 2013)
- Casos prácticos sobre espacios de almacenamiento, servidores de archivos de escalabilidad horizontal con SMB3 (blog)
- Alcanzar más de un millón de IOPS desde máquinas virtuales de Hyper-V en un clúster de servidores de archivos de escalabilidad horizontal mediante Windows Server 2012 R2
- Uso de espacios de almacenamiento para el rendimiento del subsistema de almacenamiento
- Virtualización del almacenamiento para escalabilidad, resistencia y eficacia (Blog sobre la creación de Windows 8)
- Introducción a los espacios de almacenamiento (Wiki de TechNet)
- Soluciones de almacenamiento de alto rendimiento con Windows 8
- Rendimiento de almacenamiento del sistema de la plataforma en la nube de Microsoft
Diseño- Guía de consideraciones de diseño de almacenamiento definidas mediante software
- Calculadora de diseño de almacenamiento definida mediante software
Implementación- Implementar espacios de almacenamiento en un servidor independiente
- Implementar espacios de almacenamiento en clúster
- Espacios de almacenamiento - Diseñados para el rendimiento
- Proporcionar almacenamiento rentable para las cargas de trabajo de Hyper-V mediante el uso de Windows Server
- Tablas de compilación de IaaS de Windows Server 2012: Paso a paso con ejemplos de PowerShell
Operaciones- Cmdlets de almacenamiento en Windows PowerShell
- Cmdlets de espacios de almacenamiento
- Rendimiento de Espacios de almacenamiento de prueba con cargas de trabajo sintéticas
- Cómo usan Espacios de almacenamiento las reservas activas
- Cómo responden los espacios de almacenamiento ante errores en discos físicos
- Supervisar el rendimiento de los niveles de almacenamiento
- Reemplace los discos con errores y reparar JBOD para espacios de almacenamiento
Recursos de la comunidad- Espacios de almacenamiento: preguntas más frecuentes
- Guía de supervivencia de espacios de almacenamiento (blog)
- Espacios de almacenamiento de Windows Server: ¿qué son y por qué debería usarlos? (CuratedAnswers)
- DiskSpd, PowerShell y rendimiento del almacenamiento: IOP de medición, rendimiento y latencia para discos locales y recursos compartidos de archivos SMB (blog)
- Guía detallada sobre la resistencia de espacios de almacenamiento reflejados con PowerShell
- Administración del almacenamiento con Windows PowerShell en Windows Server 2012
- Implementar y administrar espacios de almacenamiento con Windows PowerShell
- Guía paso a paso sobre las capas de Espacios de almacenamiento en Windows Server 2012 R2
- Foro de TechNet sobre el almacenamiento y los servicios de archivos
- Equipo de almacenamiento en el Blog de contenedor de archivos de Microsoft
- Blog de Jose Barreto
- Blog del equipo de almacenamiento de Windows
Tecnologías relacionadas- Servicios de archivos y almacenamiento
- Aprovisionamiento fino y almacenamiento de recorte
- Desduplicación de datos
- iSCSI Target Server
- Sistema de archivos resistente a errores
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