SMB 3.0 - Skalowanie serwera plików - SMB Scale-out  

Autor: Dawid Dudek

Opublikowano: 2012-12-19

Nowa funkcja protokołu SMB 3.0 wykorzystuje Cluster Shared Volume w wersji 2.0. Administratorzy mogą tworzyć udziały plików, które jednocześnie zapewniają dostęp do nich z bezpośrednim I/O na wszystkich węzłach klastra. Oznacza to, że maksymalna przepustowość, służąca do obsługi udostępnienia udziałów, nie jest już ograniczona do szerokości pasma jednego węzła klastra, ale agreguje łącza wszystkich węzłów klastra. Po za tym, konfiguracja typu active-active pozwala na równoważnie obciążenia między węzłami klastra poprzez przeniesienie klientów serwera plików, bez przerwy w świadczeniu usług. Ostatecznie SMB Scale-Out upraszcza zarządzanie klastrowym serwerem plików oraz udziałami.

Tradycja kontra nowoczesność

Tradycyjne udostępnianie pików w klastrze pracy awaryjnej korzysta z czterech różnych zasobów:

• adresu IP,
• nazwy sieci dla wirtualnego serwera,
• dysku fizycznego do przechowywania plików,
• udostępnionych udziałów, aby zapewnić punkt podłączenia.

Do tej pory tylko jeden węzeł w klastrze mógł uzyskać dostęp do przypisanego dysku w wirtualnym serwerze plików oraz w udostępnionych udziałach. Ograniczało to przepustowość w klastrze przez dostęp do jednego węzła w momencie żądania dostępu do udziału na woluminie.

W systemie Windows Server 2012 klaster pracy awaryjnej może zostać skonfigurowany na dwa sposoby:

• serwer plików do ogólnego użytku (File Server for general use) – to kontynuacja klastrowanego serwera plików, wspieranego w Windows Serwer od momentu pojawienia się klastrów pracy awaryjnej. Dane w nim dostępne są tylko na jednym węźle,
• skalowanie serwera plików (Scale-Out File Server for application data) – ten typ serwera plików pozwala na przechowywanie danych aplikacji serwerowych, takich jak na przykład pliki maszyn wirtualnych. Pozwala to na uzyskanie podobnego poziomu niezawodności, dostępności, zarządzania i wysokiej wydajności, jakie dają nam sieci pamięci masowych (SAN). Wszystkie akcje podejmowane są jednocześnie na wszystkich udziałach.

Korzyści płynące z używania skalowania serwera plików

W systemie Windows Server 2012 klastry pracy awaryjnej mogą być skonfigurowane ze skalowaniem serwera plików w celu zapewniania ciągłej dostępności do udostępnionych plików opartych o protokół SMB 3.0. Pozwala to na dostęp do wielu węzłów jednoczenie z szybkim bezpośrednim dostępem do dysków powiązanych z udostępnionym wolumenem przez SMB. Równoważne obciążenia w klastrze można osiągnąć przy użyciu nowego zasobu klastra o nazwie sieci rozproszonej (Distributed Network Name (DNN)), który korzysta z algorytmu cyklicznego (round robin) przy planowaniu wyboru następnego węzła w klastrze dla połączeń SMB. Scale-out file share umożliwia podjęcie akcji na tym samym folderze na wielu węzłach klastra. Na przykład, posiadając cztery węzły klastra, które używają SMB Scale-Out można uzyskać dostęp do udziałów na jednym z czerech węzłów. Kluczowe korzyści płynące ze skalowania serwera plików w systemie Widnows Serwer 2012 obejmują:

• połączenia typu Active-Active – wszystkie węzły klastra mogą przyjmować i obsługiwać zadania klienta SMB, dzięki temu, że pliki udostępnione są na wszystkich węzłach jednocześnie,
• zwiększona przepustowość – maksymalna przepustowość to całkowita przepustowość wszystkich węzłów klastra,
• Check disk bez przestojów – w systemie Windows Server 2012 znacząco poprawiono CHKDSK w celu skrócenia niedostępności plików związanych z naprawą.

Istnieją pewne ograniczenia związane ze skalowaniem serwera plików. Na przykład, używając skalowania serwera plików nie można używać deduplikacji danych czy też funkcji File Server Resource Manager. W Tab. 1. przedstawiono funkcje dostępne dla tradycyjnego i skalowanego serwera plików:

Tab. 1. Dostępne funkcje dla serwera plików.

Obszar	Technologie	Serwer klastrowy plików
		Traditional	Scale-Out
Możliwości SMB	SMB Transparent Fileover
	SMB Scale-Out
	SMB Multichannel
	SMB Direct
	SMB Encryption
System plików	NTFS file system
	Resileint File System (ReFS)
	CSV File System (CSVFS)
Zarządzanie danymi	BranchCache
	Data Ddeduplication
	DFS Namespaces – Namespaces Server
	DFS Namespaces – Folder Target
	DFS Replication
	File Server Resource Manager
	File Classification Infrastructure
	File Server Volume Shadow Copy Service (VSS) Agent
	Folder Redirection
	Client Side Caching
Serwer aplikacji	Information worker		Not recommended
	Hyper-V
	Microsoft SQL Server

Podsumowanie

Funkcja skalowania serwera plików w celu wykorzystania go do przechowywania danych aplikacji to ciekawe, funkcjonalne i wydajne narzędzie, które uzyskano dzięki wykorzystaniu skalowania udostępnionych udziałów i stale dostępnych usług plików do zastosowań serwerowych. Wszystko to może odbywać się w środowisku produkcyjnym i jest całkowicie niewidoczne dla serwera aplikacji.