Visão geral das tecnologias de armazenamento
Aplica-se a: Hyper-V Server 2012, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012, Hyper-V Server 2012 R2
No Windows Server 2012 R2 e no Windows Server 2012, você encontrará recursos de armazenamento de dados sofisticada integrados diretamente ao produto. Você pode projetar e criar infra-estruturas de armazenamento de dados flexível, segura e flexível para a sua organização. Recursos e tecnologias de armazenamento incluem o armazenamento com conexão direta, JBOD, armazenamento conectado à rede, redes de armazenamento, SCSI, iSCSI e Fibre Channel.
Windows Server 2012 R2 ainda mais amplia a capacidade de armazenamento em um ambiente virtualizado com discos rígidos virtuais compartilhados, o disco rígido virtual online redimensionamento, virtual Fibre Channel, suporte para Hyper-V no SMB, oferece suporte para migração de armazenamento, qualidade de serviço (QoS), Hyper-V clustering de failover, armazenamento e suporte para discos de setor grande.
Neste tópico:
Tecnologias e conceitos de armazenamento básico
Tecnologias de armazenamento no Windows Server
Tecnologias de armazenamento no Windows Server Hyper-V
Tecnologias e conceitos de armazenamento básico
Esta seção aborda os conceitos básicos de armazenamento e as tecnologias que são úteis para entender quando projetar e implantar tecnologias do Windows Server.
Armazenamento anexado direto
Armazenamento com conexão direta se refere a um sistema de armazenamento do computador que está conectado diretamente ao servidor ou PC em vez de ser anexado diretamente a uma rede. Armazenamento com conexão direta não é limitado somente ao armazenamento interno. Ele também pode utilizar um compartimento de disco externo que contém unidades de disco rígido, incluindo os compartimentos (JBOD) just-a-bunch-de-disks e compartimentos que fazem parte de uma matriz redundante de discos independentes (RAID).
O ponto importante sobre o armazenamento com conexão direta é que ele não usa uma rede de armazenamento. Embora um exemplo comum de armazenamento com conexão direta é o disco rígido interno no seu computador, mais comumente ele se refere a uma matriz de armazenamento dedicado que está diretamente conectada a servidores. Vários computadores podem usar o mesmo armazenamento de conexão direta (por exemplo, se você estiver usando o Clustering de Failover), se cada computador tem uma conexão separada para o armazenamento e a matriz suporta o uso de você ter em mente (por exemplo, ele é certificado para uso com o Clustering de Failover).
Os protocolos são usados para conexões de armazenamento com conexão direta e interfaces principais são external Serial Advanced Technology Attachment (eSATA), SATA (Serial ATA), SCSI serial anexado (SAS) e Fibre Channel.
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JBOD
JBOD é uma abreviação de "just-a-bunch-de-disks." Em outras palavras, os discos são apresentados em um computador, como se estivessem diretamente conectados discos internos e são usados para aumentar a capacidade de armazenamento com conexão direta de servidores de arquivos. JBODs geralmente são relativamente simples compartimentos externos, conectados a um ou mais servidores por meio de conexões de SAS ou eSATA.
Você pode usar JBODs com a tecnologia de espaços de armazenamento para combinar todos os discos físicos em um pool de armazenamento e, em seguida, criar um ou mais discos virtuais (chamados de espaços de armazenamento) de espaço livre no pool. JBODs normalmente são menos caro e geralmente mais flexíveis e fáceis de gerenciar do que os compartimentos RAID porque eles usam os sistemas operacionais Windows ou Windows Server para gerenciar o armazenamento em vez de usar adaptadores RAID dedicados.
Para obter uma lista de JBODs certificados para uso com espaços de armazenamento, consulte oWindows Server Catalog. Para obter mais informações sobre espaços de armazenamento, consultea visão geral dos espaços de armazenamento.
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NAS
Dispositivos NAS conectam o armazenamento a uma rede em que eles são acessados por meio de compartilhamentos de arquivos. Ao contrário do armazenamento anexado direto, eles não são diretamente conectados ao computador.
Conexão Ethernet oferecer suporte a dispositivos de armazenamento conectado à rede e normalmente permitem que um administrador gerenciar o espaço em disco, definir cotas de disco, fornecer segurança e utilizar as tecnologias de instantâneo. Dispositivos NAS oferecem suporte a vários protocolos. Isso inclui o bloco de mensagens de servidor (SMB), arquivo sistemas CIFS (Common Internet) e sistemas de arquivos de rede conectado.
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Rede de área de armazenamento
Uma rede de área de armazenamento (SAN) é uma rede dedicada que permite que você compartilhe o armazenamento. Uma SAN consiste em um dispositivo de armazenamento, interconexão infraestrutura de rede (comutadores etc) e servidores que estão conectados à rede. Dispositivos SAN fornecem acesso contínuo e rápido a grandes quantidades de dados. O mecanismo de transferência de comunicação e os dados para uma determinada implantação é conhecido como uma malha de armazenamento.
Uma SAN usa uma rede separada, e geralmente não acessível por outros dispositivos na rede local. Uma SAN pode ser gerenciada usando o protocolo de gerenciamento de rede simples (SNMP) ou um protocolo de gerenciamento proprietárias. SNMP é baseado em TCP/IP e oferece gerenciamento de alertas básico. Isso permite que um nó na SAN para alertar o sistema de gerenciamento de falhas. Uma falha típica pode incluir uma falha do ventilador ou disco rígido.
Uma SAN não fornece a abstração de arquivos, somente no nível de bloco operações. Os protocolos de SAN mais comuns usados são Fiber Channel, iSCSI e Fibre Channel por Ethernet (FCOE). Um protocolo de gerenciamento proprietário pode fornecer recursos adicionais, como gerenciamento de falhas, mapeamento de disco, mascaramento e zoneamento de disco.
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Diferenças de armazenamento conectado à rede e de SAN
SANs e armazenamento anexado à rede pareçam semelhantes pois ambos reunir armazenamento e tecnologias para garantir que os dados de rede armazenamento é facilmente acessível, segura e gerenciável. No entanto, eles são diferentes tecnologias de armazenamento. Um dispositivo de armazenamento conectado à rede está conectado diretamente à sua rede interna e geralmente é otimizado para fins de servidor de arquivos. Geralmente, é um dispositivo autônomo. Uma SAN é uma rede separada dedicada ao tráfego e dispositivos de armazenamento. É um dispositivo de nível de bloco e fornece maior flexibilidade e funcionalidade adicional que um armazenamento anexado à rede. Ele é projetado para comunicação grandes distâncias. Uma SAN usa o protocolo SCSI, Fibre Channel ou iSCSI conectado serial em uma rede Fibre Channel ou Ethernet. Um dispositivo de armazenamento anexado à rede usa um sistema de arquivos de rede conectado ou o protocolo CIFS (SMB) em uma rede Ethernet. Apesar das diferenças entre uma SAN e o armazenamento conectado à rede, as duas tecnologias blend juntos para que vários dispositivos de armazenamento conectado à rede oferecem suporte para iSCSI (o que os torna dispositivos SAN) e muitos SANs fornecem suporte a SMB e rede conectados a sistemas de arquivos (tornando-os dispositivos de armazenamento conectado à rede).
SCSI
SCSI significa de interface de sistema de computadores pequenos (pronuncia-se "antigos"). SCSI é uma tecnologia de transferência de dados rápida que permite conectar vários dispositivos internos e externos (normalmente mais rígidos) para o computador ou servidor. Essa conexão é feita usando uma placa SCSI que se encaixa dentro do computador. Por exemplo, um controlador RAID típico é um dispositivo SCSI que permite uma conexão com um compartimento de armazenamento externo com várias unidades. SATA (Serial ATA) substituiu amplamente SCSI tradicional em novos sistemas e tende a ser mais rápido e mais barato do que as unidades SCSI tradicionais.
iSCSI
O protocolo de Internet SCSI (iSCSI) encapsula os comandos SCSI em pacotes TCP e transmite-los pela rede Ethernet para dispositivos de armazenamento. O protocolo iSCSI usa uma infra-estrutura de TCP/IP e resolve limitações de distância de SCSI tradicionais. O protocolo iSCSI permite que as unidades de disco na SAN devem ser apresentados em uma rede Ethernet para aplicativos baseados em servidor como se os discos fossem locais para o hardware do servidor físico.
Ao usar iSCSI, é necessário um iniciador iSCSI, que é o software iSCSI que é usado por um computador cliente para conectar-se ao armazenamento por meio do protocolo iSCSI. Você também precisa de um servidor de destino, que fornece o armazenamento que você deseja se conectar usando o protocolo iSCSI de iSCSI. O servidor de destino iSCSI fornece armazenamento de dados de um dispositivo de SAN iSCSI ou o Windows Server usando o serviço servidor de destino iSCSI. Para obter mais informações, consulteVisão geral de armazenamento de bloco de destino iSCSI.
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Fibre Channel
As empresas precisam comunicações de alto desempenho para suas infra-estruturas de armazenamento do servidor, o que levou a adoção e o uso da tecnologia de Fibre Channel. Fibre Channel é uma tecnologia de rede de alta velocidade que é usada para conectar o armazenamento de dados do computador. É a tecnologia de conexão mais comum para SANs (embora o iSCSI é cada vez mais popular). Normalmente, utiliza a uma SAN Fibre Channel, que é um protocolo de transporte que transporta comandos SCSI em redes Fibre Channel. Capacidade de longa distância do canal de fibra permite que os dispositivos de SAN sejam colocados no local físico mais apropriado.
Há três topologias com base em Fibre Channel. Eles são conhecidos como ponto a ponto, o loop arbitrário e alternar malha. A maioria das implementações de SAN usar um loop arbitrário ou alternar a topologia de malha, como a infra-estrutura subjacente. Estrutura de switch é uma topologia muito flexível porque ela permite que todos os servidores e dispositivos de armazenamento para se comunicar entre si. Usando uma topologia de malha do comutador permite oferecer arquitetura de failover no caso de um servidor ou uma falha de matriz de disco.
Tecnologias de armazenamento no Windows Server
Esta seção descreve as tecnologias de armazenamento no Windows Server 2012 R2 e Windows Server 2012. Isso inclui espaços de armazenamento, Server Message Block 3.0, eliminação de duplicação de dados, Volumes Compartilhados do Cluster e servidor de arquivos de expansão.
Tecnologia |
Descrição |
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Espaços de Armazenamento |
Tecnologia de virtualização de armazenamento no Windows Server 2012 R2 e Windows Server 2012 que permite agrupar discos padrão industrial nos pools de armazenamento e, em seguida, criar discos virtuais chamado espaços de armazenamento do espaço livre nos pools. No Windows Server 2012 R2, você pode criar espaços de armazenamento em camadas com uma combinação de unidades de estado sólido (SSD) (camada rápida) e unidades de disco rígido (camada padrão). Dados acessados com freqüência (quente) em um espaço de armazenamento hierárquico foi movidos para os SSDs na camada rápida, enquanto dados acessados com pouca freqüência de (frio) são movidos para os discos rígidos de alta capacidade na camada padrão. Isso permite equilibrar a capacidade e desempenho. Para obter mais informações, consulteVisão geral dos espaços de armazenamento |
Protocolo SMB 3.0 |
Protocolo que permite que os aplicativos em um computador para ler e gravar arquivos e solicitar serviços dos programas do servidor em uma rede de computadores do serviço de compartilhamento de rede. O SMB Direct é um recurso do SMB 3.0 que fornece acesso de armazenamento escalonável, rápido e eficiente. Você também pode aproveitar da transferência de dados rápida e tolerância a falhas de rede usando o recurso SMB Multichannel. SMB Multichannel e SMB Direct melhoram as comunicações de rede entre o cluster de servidor Hyper-V e cluster de servidor de arquivos. Ele também melhora a comunicação internode em seu cluster de servidor de arquivos. Windows Server 2012 R2 usa o protocolo SMB 3.0. SMB Direct melhora o armazenamento de implantação de nuvem usando um adaptador de rede com capacidade de Direct memória RDMA (acesso remoto). Ele pode funcionar em velocidade máxima com latência muito baixa, usando muito pouco da CPU. O SMB Multichannel fornece tolerância a falhas de rede e de agregação de largura de banda de rede se vários caminhos disponíveis entre o cliente SMB quanto no servidor SMB. Aplicativos de servidor, em seguida, podem tirar proveito de todos os largura de banda disponível para ser mais resilientes em caso de falha de rede. Failover transparente do SMB oferece suporte a cargas de trabalho de aplicativos de servidor que exigem uma conexão de disponibilidade contínua à infra-estrutura de armazenamento. O servidor de arquivos SMB e o cliente trabalham juntos para fazer o failover do arquivo de nós de cluster de servidor transparente aplicativos para todas as operações de arquivo e de movimentações de recurso de cluster planejada e falhas de nó não planejado. Para obter mais informações, consulteo que há de novo no SMB no Windows Server 2012 R2. |
Eliminação de duplicação de dados |
Localizar e remover a duplicação de dados sem comprometer sua fidelidade ou integridade. O objetivo é armazenar mais dados em menos espaço por segmentar arquivos em pequenas partes de tamanho variável (32 – 128 KB), identificação de partes duplicadas e manutenção de uma única cópia de cada parte. As cópias redundantes da parte são substituídas por uma referência à cópia única. As partes são compactadas e então organizadas em arquivos de contêiner especiais na pasta Informações de Volume do Sistema. Eliminação de duplicação de dados é ideal para várias cargas de trabalho incluindo:
Você pode reduzir significativamente os requisitos de capacidade de armazenamento usando a tecnologia de eliminação de duplicação de dados no Volume compartilhado clusterizado. No Windows Server 2012 R2, a eliminação de duplicação de dados adiciona suporte para uma implantação de servidor de arquivos de expansão para cargas de trabalho VDI conosco de computação e armazenamento separados. Os VHDs de área de trabalho são armazenados em um servidor de arquivos de expansão e acessados usando SMB 3.0. Para obter mais informações, consulteVisão geral de eliminação de duplicação de dados |
CSV (Volumes Compartilhados do Cluster) |
Vários nós em um cluster de failover podem simultaneamente tem lido e acesso de gravação no mesmo volume. CSV simplificar a configuração e gerenciamento de máquinas virtuais em execução em um cluster. Com o CSV, várias máquinas virtuais que são executados em um cluster pode usar o mesmo disco físico, e ainda realizar failover independentemente um do outro. Volumes Compartilhados do cluster fornecem vários benefícios, incluindo gerenciamento de armazenamento mais fácil e maior resiliência a falhas. Com CSV, você pode:
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Servidor de Arquivos Escalável |
Armazenar dados de aplicativo de servidor (como arquivos de máquina virtual do Hyper-V) em compartilhamentos de arquivos e obtenha um nível semelhante de confiabilidade, disponibilidade, capacidade de gerenciamento e de alto desempenho, como você esperaria de uma rede de área de armazenamento sem a complexidade. Todos os compartilhamentos de arquivos ficam online em todos os nós simultaneamente. Os compartilhamentos de arquivos associados a esse tipo de servidor de arquivos clusterizado são chamados de compartilhamentos de arquivos de expansão. Para obter mais informações, consulteservidor de arquivos de expansão para visão geral de dados de aplicativo. |
Tecnologias de armazenamento no Windows Server Hyper-V
Esta seção descreve os novos recursos de virtualização de armazenamento do Hyper-V que estão incorporados no Windows Server 2012 R2 e Windows Server 2012. Esses incluem, discos rígidos virtuais compartilhados, online VHDX redimensionamento, migração de armazenamento, armazenamento de qualidade de serviço (QoS), Fibre Channel virtual, SMB, suporte para discos rígidos virtuais e o formato VHDX.
Tecnologia |
Descrição |
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Compartilhamento de disco rígido virtual |
Compartilhe um arquivo de disco rígido virtual (formato VHDX) para fornecer armazenamento compartilhado para um cluster de failover de máquina virtual (também conhecido como um cluster de convidado). Fazendo armazenamento compartilhado disponível para máquinas virtuais, você pode facilmente usar um cluster de failover de máquina virtual para proteger os serviços de aplicativo (por exemplo, SQL Server ou o arquivo de serviços de servidor) em execução nas máquinas virtuais. Há duas opções de implantação disponíveis. Você pode usar o compartilhamento com Volumes Compartilhados do Cluster do disco rígido virtual ou usar um servidor de arquivos de expansão. Para obter mais informações, consulteVirtual disco rígido visão geral do compartilhamento. |
Redimensionamento de VHDX online |
Expandir ou reduzir o tamanho de um disco rígido virtual enquanto a máquina virtual ainda está em execução. Você pode evitar o tempo de inatividade dispendioso realizando operações de manutenção na execução de discos rígidos virtuais. Não foi possível fazer isso antes do Windows Server 2012 R2. Se uma máquina virtual estava online ou um disco rígido virtual estivesse em uso, não foi possível realizar a manutenção no disco rígido virtual sem desligar a máquina virtual temporariamente. Como não é necessário desligar as máquinas virtuais, interrupção para os usuários que acessam as máquinas virtuais é eliminada e os custos de manutenção são reduzidos. Para obter mais informações, consulteVHDX redimensionando visão geral do Online. |
Migração de armazenamento |
Mova o armazenamento de máquina virtual (discos rígidos virtuais) sem tempo de inatividade. Esse recurso habilita novos cenários de serviço. Por exemplo, você pode adicionar mais armazenamento em disco em um computador não clusterizado ou um cluster Hyper-V e mova as máquinas virtuais para o novo armazenamento enquanto continuam as máquinas virtuais em execução. Você pode executar a migração de armazenamento quando a máquina virtual está em execução ou quando ele é desativado. Migração de armazenamento move o armazenamento, não o estado da máquina virtual. Para obter mais informações, consulteVisão geral de migração de armazenamento de máquina Virtual. |
Qualidade de serviço do armazenamento |
Defina determinados parâmetros de qualidade de serviço (QoS) para o armazenamento em uma máquina virtual. O QoS de armazenamento fornece isolamento de desempenho de armazenamento em um ambiente multilocatário e mecanismos para notificá-lo quando o desempenho de E/S do armazenamento não atender ao limites definido para executar, de forma eficiente, cargas de trabalho de sua máquina virtual. Para obter mais informações, consultearmazenamento qualidade de visão geral do serviço. |
Fibre Channel virtual para Hyper-V |
Data centers tradicionais investiram uma grande quantidade de recursos em suas infra-estruturas de provisionamento de armazenamento. No Windows Server 2012 R2 e no Windows Server 2012, é mais fácil garantir que suas cargas de trabalho virtualizadas podem se conectar à sua infraestrutura de armazenamento existente. O Fibre Channel virtual do Hyper-V fornece portas no sistema operacional convidado, que fornece uma conexão direta com Fibre Channel de dentro de suas máquinas virtuais de Fibre Channel. Esse recurso permite virtualizar as cargas de trabalho que exigem armazenamento Fibre Channel. Ele também permite aos sistemas do cluster convidado operacionais em máquinas virtuais que estão usando Fibre Channel. Para obter mais informações, consulteVisão geral do Virtual Fibre Channel. |
SMB com Hyper-V |
Armazenar arquivos de máquina virtual (arquivos de configuração, arquivos de disco rígido virtual e instantâneos) em servidores de arquivos usando o SMB 3.0. Há suporte para servidores em cluster e não-clusterizados executando o Hyper-V em que o armazenamento de arquivos é usado como armazenamento compartilhado para o cluster de failover. Se você configurar o armazenamento da máquina virtual em um compartilhamento SMB central, você também pode executar uma migração ao vivo desta máquina virtual mesmo quando você não tiver configurado um cluster. Durante a migração ao vivo, a máquina virtual é movida de um servidor físico para outro enquanto o armazenamento permanece no compartilhamento SMB central. Migração de armazenamento também é possível. Se você quiser atualizar o armazenamento físico que está disponível para o servidor que executa o Hyper-V, você pode mover os discos rígidos virtuais em subsistemas de armazenamento compartilhado ou em armazenamento não compartilhado se uma pasta compartilhada de rede SMB 3.0 é visível para os dois hosts Hyper-V. SMB 3.0 permite que você use os recursos de armazenamento de arquivos em ambientes de virtualização. Armazenar dados do Hyper-V em servidores de arquivos de baixo custo e fácil de gerenciar oferece os benefícios que você esperaria de uma rede de área de armazenamento (SAN) — é a disponibilidade contínua, alto desempenho e capacidade de gerenciamento. Para obter mais informações, consulteVisão geral de bloco de mensagens do servidor. |
Suporte para discos rígidos virtuais |
Por muitos anos, o formato para a arquitetura de armazenamento de disco tem sido ter 512 bytes por setor. Um formato de setor em que o armazenamento excede 512 para 520 bytes por setor é conhecido como formato de dados avançado. No Windows Server 2012, o Hyper-V apresenta suporte para setores de 4.096 bytes (setores de disco de 4 KB) nos discos virtuais. O formato de setor de disco de 4 KB é um padrão para que o setor está se movendo durante os próximos anos para atender aos requisitos de armazenamento cada vez maior. Alterando o formato do setor para a estrutura de 4.096 bytes (ou discos de 4 KB) usa a área de superfície de armazenamento com mais eficiência para arquivos maiores. É menos eficiente para arquivos menores; No entanto, você ganha a tecnologia de correção de erro poderosa (ou algoritmos) para manter a integridade dos dados em muito densidades de armazenamento. Para obter mais informações, consultesuporte de Hyper-V para visão geral de discos de grande setor. |
Formato VHDX |
Ambientes de cliente são dinâmicos por natureza e sistemas de armazenamento estão sempre evoluindo. Isso é especialmente verdadeiro para clientes que exigem maior confiança em cargas de trabalho virtualizadas. Para resolver isso, o Hyper-V no Windows Server 2012 introduziu uma atualização para o formato de disco rígido virtual, chamado VHDX. Esse formato foi projetado para fornecer ambientes empresariais com a capacidade necessária para cargas de trabalho atuais e futuras. Para obter mais informações, consulteOverview de formato disco rígido Virtual Hyper-V. |
Consulte também
Como um recurso adicional, você pode baixar oWindows Server 2012 R2: Armazenamento em nuvem privada e virtualizaçãopôster do Microsoft Download Center. Este é um recurso gratuito, e ele fornece uma referência visual para compreender as tecnologias de chave de nuvem privada e virtualização no Windows Server 2012 R2. Foco específico é fornecido para entender a arquitetura de armazenamento, virtual duro discos, Volumes Compartilhados de Cluster, servidor de arquivos de expansão, espaços de armazenamento, eliminação de duplicação de dados, Hyper-V, Clustering de Failover e compartilhamento de disco rígido virtual.
Uma série de pôsteres mini também estão disponíveis. Entre elas estão:
Disco rígido virtual e o Cluster Shared Volumes Mini pôster
Disco rígido virtual compartilhamento Mini pôster
Noções básicas sobre Mini pôster da arquitetura de armazenamento
Espaços de armazenamento e eliminação de duplicação Mini pôster
Disco rígido virtual e o Cluster Shared Volumes Mini pôster
Pôster Mini expansão e SMB
Hyper-V e Mini pôster de cluster de Failover
Informações adicionais sobre as tecnologias de armazenamento do Hyper-V também podem ser encontradas no pôster do Windows Server 2012. Para baixar o cartaz, consulte opôster da arquitetura de componente de Hyper-V do Windows Server 2012no Microsoft Download Center.