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Descrição Geral dos Espaços de Armazenamento

 

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

Este tópico discute os Espaços de Armazenamento, uma tecnologia no Windows e no Windows Server que lhe permite virtualizar o armazenamento, agrupando discos de norma da indústria em agrupamentos de armazenamento e, em seguida, criar discos virtuais chamados espaços de armazenamento a partir da capacidade disponível nos agrupamentos de armazenamento. Este tópico fornece uma descrição geral da tecnologia e da nova funcionalidade Espaços de Armazenamento no Windows Server 2012 R2. O fim do tópico também fornece uma lista atualizada dos tópicos de Espaços de Armazenamento essenciais.

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Quis dizer…

Neste tópico

  • Descrição da tecnologia

  • Funcionalidade importante

  • Funcionalidade nova e alterada

  • Requisitos

  • Consulte também

Descrição da tecnologia

Os Espaços de Armazenamento permitem soluções de armazenamento económicas, de elevada disponibilidade, dimensionáveis e flexíveis para implementações críticas da empresa (virtuais ou físicas). Os Espaços de Armazenamento oferecem funções sofisticadas de virtualização de armazenamento, o que capacita os clientes para utilizarem armazenamento de norma da indústria para implementações de computador individual e de vários nós escaláveis. É adequado para uma grande variedade de clientes, incluindo empresas de alojamento empresarial e em nuvem, que utilizam o Windows Server para armazenamento de elevada disponibilidade que pode crescer de forma económica à medida das necessidades.

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

  • Agrupamentos de armazenamento. Uma coleção de discos físicos que lhe permitem agregar discos, expandir a capacidade de forma flexível e delegar a administração.

  • Espaços de armazenamento. Discos virtuais criados a partir de espaço livre num agrupamento de armazenamento. Os espaços virtuais têm determinados atributos como o nível de resiliência, as camadas de armazenamento, o aprovisionamento fixo e o controlo administrativo preciso.

Os Espaços de Armazenamento são integrados com clustering de ativação pós-falha e são integrados com volumes partilhados de cluster (CSV) para implementações de servidor de ficheiros de escalamento horizontal. Pode gerir os Espaços de Armazenamento através do:

  • System Center Virtual Machine Manager

  • Failover Cluster Manager

  • Gestor de Servidor

  • Windows PowerShell

  • Windows Management Instrumentation (WMI)

Funcionalidade importante

Os Espaços de Armazenamento incluem as seguintes funcionalidades:

  • Agrupamentos de armazenamento. Os agrupamentos de armazenamento são os blocos modulares fundamentais dos Espaços de Armazenamento. Os administradores de armazenamento já estão familiarizados com este conceito, evitando a necessidade de aprender um novo modelo. Podem criar agrupamentos de armazenamento de forma flexível com base nas necessidades da implementação. Por exemplo, num determinado conjunto de discos físicos, um administrador pode criar um agrupamento (utilizando todos os discos físicos disponíveis) ou múltiplos agrupamentos (dividindo os discos físicos conforme necessário). Além disso, para maximizar o valor do hardware de armazenamento, o administrador pode combinar os discos rígidos e as unidades de estado sólido (SSDs) no mesmo agrupamento, utilizando camadas de armazenamento para mover para o armazenamento SSD partes de ficheiros acedidas com frequência e utilizar caches de write-back para colocar pequenas escritas aleatórias em memória intermédia no armazenamento SSD. Os agrupamentos podem ser expandidos de forma dinâmica adicionando mais discos e, desse modo, dimensionando de forma totalmente integrada para lidar com o crescimento dos dados.

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

    • Espelho. Grava dados numa faixa entre múltiplos discos e grava uma ou duas cópias adicionais dos dados. Utilize o esquema do espelho para a maioria das cargas de trabalho – ajuda a proteger os seus dados de falhas de disco e oferece um excelente desempenho, especialmente quando adicionar alguns SSDs ao seu agrupamento de armazenamento e utilizar camadas de armazenamento.

    • Paridade. Grava dados numa faixa entre discos físicos e grava uma ou duas cópias de informação de paridade. Utilize o esquema de paridade para cargas de trabalho de arquivo e de transmissão em fluxo de multimédia ou para outras cargas de trabalho quando pretender maximizar a capacidade e aceitar um desempenho de gravação menor.

    • Simples (sem resiliência). Grava dados numa faixa entre discos físicos sem quaisquer cópias adicionais ou informação de paridade. Uma vez que o esquema simples não oferece qualquer proteção quanto a falhas de disco, utilize-o apenas quando necessitar do melhor desempenho e capacidade e aceitar a perda ou recriação de dados se um disco falhar. Pode ainda utilizar o esquema simples quando a aplicação proporcionar a sua própria proteção de dados.

    Além disso, os Espaços de Armazenamento podem reparar automaticamente espaços de paridade e espelhados em que um disco falha utilizando discos dedicados que estão reservados para substituir discos com falhas (componentes de reserva) ou, de forma mais rápida, utilizando a capacidade de reserva noutros discos do agrupamento. Os Espaços de Armazenamento também incluem limpeza em segundo plano e correção de erros inteligente para permitir a contínua disponibilidade de serviços apesar das falhas dos componentes de armazenamento. No caso de ocorrer uma falha de energia ou uma ativação pós-falha do cluster, a integridade dos dados é preservada para que a recuperação ocorra de forma rápida e sem perda de dados.

  • Disponibilidade contínua. Os Espaços de Armazenamento são integrados com clustering de ativação pós-falha, o que permite oferecer implementações de serviços continuamente disponíveis. Um ou mais agrupamentos podem ser agrupados entre múltiplos nós dentro do mesmo cluster. Os espaços de armazenamento são acedidos por um nó e o armazenamento irá efetuar a ativação pós-falha de forma totalmente integrada num nó diferente quando necessário (em resposta às condições de falha ou devido ao balanceamento de carga). A integração com CSVs permite acesso de escalamento horizontal aos dados.

  • Camadas de armazenamento. As camadas de armazenamento combinam os melhores atributos dos SSDs e das unidades de disco rígido (HDDs), permitindo-lhe criar discos virtuais com duas camadas de armazenamento – uma camada SSD para dados acedidos com frequência e uma camada HDD para dados acedidos com menos frequência. Os dados novos são normalmente escritos na camada HDD e os Espaços de Armazenamento movem os dados de forma transparente a um nível de subficheiros entre as duas camadas com base na frequência de acesso aos dados. Como resultado, as camadas de armazenamento podem aumentar substancialmente o desempenho nos dados (ativos) mais utilizados, movendo-os para o armazenamento SSD, sem sacrificar a capacidade de armazenar grandes quantidades de dados em HDDs económicos.

  • Cache de write-back. Os Espaços de Armazenamento do Windows Server 2012 R2 suportam a criação de uma cache de write-back que utiliza uma pequena quantidade de espaço em SSDs existentes no agrupamento para colocar pequenas gravações aleatórias na memória intermédia. As gravações aleatórias, que frequentemente dominam cargas de trabalho empresariais comuns, são direcionadas para SSDs e, posteriormente, escritas em HDDs.

  • Simplicidade operacional. A API da Gestão de Armazenamento do Windows, o WMI e o Windows PowerShell permitem o scripting completo e a gestão remota. Os Espaços de Armazenamento podem também ser facilmente geridos através da função de Serviços de Ficheiros e Armazenamento no Gestor de Servidores e através do System Center Virtual Machine Manager. Os Espaços de Armazenamento fornecem ainda notificações quando a capacidade disponível num agrupamento de armazenamento atinge um limiar configurável.

  • Multitenancy. A administração de agrupamentos de armazenamento pode ser controlada através de listas de controlo de acesso (ACLs) e delegada numa base por agrupamento, suportando, deste modo, cenários de alojamento que requerem isolamento de inquilino. Os Espaços de Armazenamento seguem o modelo de segurança do Windows familiar e podem ser totalmente integrados com o Active Directory Domain Services.

Funcionalidade nova e alterada

A tabela seguinte descreve algumas das maiores alterações nos Espaços de Armazenamento Para informações mais detalhadas, consulte Novidades nos Espaços de Armazenamento.

Funcionalidade Nova ou atualizada? Descrição
Camadas de armazenamento Novo Move automaticamente dados acedidos com frequência para um armazenamento (SSD) mais rápido e dados acedidos com pouca frequência para um armazenamento (HDD) mais lento.
Cache de write-back Novo Coloca pequenas gravações aleatórias em memória intermédia no armazenamento SSD, reduzindo a latência de gravações.
Suporte de espaço de paridade para clusters de ativação pós-falha Novo Permite-lhe criar espaços de paridade em clusters de ativação pós-falha.
Paridade dupla Novo Armazena duas cópias da informação de paridade num espaço de paridade, ajudando a protegê-lo contra duas falhas de disco simultâneas ao mesmo tempo que otimiza a eficiência de armazenamento.
Recria automaticamente espaços de armazenamento a partir de espaço livre de agrupamento de armazenamento Novo Diminui consideravelmente o tempo que demora a recriar um espaço de armazenamento após uma falha de disco, utilizando a capacidade de reserva no agrupamento, ao invés de um único componente de reserva.

Requisitos

Os Espaços de Armazenamento têm os requisitos seguintes:

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

  • Os discos ligados Serial ATA (SATA) ou Serial Attached SCSI (SAS), opcionalmente numa inclusão JBOD (just a bunch of disks - apenas um conjunto de discos)

    Os adaptadores RAID, se utilizados, têm de ter a funcionalidade RAID integralmente desativada e não podem obscurecer nenhum dispositivo ligado, incluindo os serviços de inclusão fornecidos por um JBOD anexo.

    Nota

    Os consumidores podem utilizar unidades USB com os Espaços de Armazenamento, embora sejam recomendadas unidades USB 3 para garantir um elevado nível de desempenho. As unidades USB 2 irão diminuir o desempenho – uma única unidade de disco rígido USB 2 pode saturar a largura de banda disponível no barramento USB, limitando o desempenho quando múltiplas unidades são anexadas ao mesmo controlador USB 2. Ao utilizar unidades USB 2, ligue-as diretamente a controladores USB diferentes no seu computador, não utilize concentradores USB e adicione unidades USB 2 a um agrupamento de armazenamento separado utilizado apenas para espaços de armazenamento que não requerem um elevado nível de desempenho.

  • Para implementações de armazenamento partilhado em clusters de ativação pós-falha:

    • Dois ou mais servidores a executar o Windows Server 2012 R2 ou o Windows Server 2012

    • Requisitos especificados para clustering de ativação pós-falha e Volumes Partilhados de Cluster (CSV)

    • JBODs ligados a SAS que cumprem os requisitos de Certificação Windows

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

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

      Estes HBAs estão ligados a todas as inclusões JBOD no cluster de servidor de ficheiros e não podem ter uma funcionalidade RAID incorporada.

Para informações sobre a utilização de Espaços de Armazenamento para alojar máquinas virtuais de grandes cargas de trabalho do Hyper-V, consulte Fornecer armazenamento económico para cargas de trabalho do Hyper-V utilizando o Windows Server.

Consulte também

Para informações adicionais relacionadas, consulte os recursos seguintes.

Tipo de conteúdo Referências
Avaliação - Novidades nos Espaços de Armazenamento
- Espaços de Armazenamento: Novidades do Windows Server 2012 R2 (Vídeo TechEd 2013)
- Melhoramentos de Armazenamento e Disponibilidade no Windows Server 2012 R2 (Vídeo TechEd 2013)
- Casos Práticos dos Espaços de Armazenamento, Servidores de Ficheiros de Escalamento Horizontal com SMB3 (blogue)
- Alcançar Mais de Um Milhão de IOPS de VMs de Hyper-V num Cluster de Servidores de Ficheiros de Escalamento Horizontal Utilizando o Windows Server 2012 R2
- Utilizar Espaços de Armazenamento para Desempenho do Subsistema de Armazenamento
- Virtualizar o armazenamento para dimensionamento, resiliência e eficiência (blogue Building Windows 8 Blog)
- Descrição Geral dos Espaços de Armazenamento (TechNet Wiki)
- Soluções de Armazenamento de Elevado Desempenho com o Windows 8
- Desempenho de Armazenamento do Sistema de Plataforma do Microsoft Cloud
Estrutura - Guia de Considerações de Estrutura de Armazenamento Definida pelo Software
- Calculadora da Estrutura de Armazenamento Definida pelo Software
Implementação - Implementar Espaços de Armazenamento num Servidor Autónomo
- Implementar Espaços de Armazenamento em Cluster
- Espaços de Armazenamento - Estruturar para Desempenho
- Fornecer armazenamento económico para cargas de trabalho do Hyper-V utilizando o Windows Server
- Construir Tabelas com o Windows Server 2012 IaaS: passo a passo com exemplos do PowerShell
Operações - Cmdlets de Armazenamento no Windows PowerShell
- Cmdlets de Espaços de Armazenamento
- Testar Desempenho de Espaços de Armazenamento Através de Cargas de Trabalho Sintéticas
- Como os Espaços de Armazenamento Utilizam Componentes de Reserva
- Como os Espaços de Armazenamento respondem aos erros em discos físicos
- Desempenho de camadas de armazenamento do monitor
- Substituir discos com falhas e reparar JBODs para espaços de armazenamento
Recursos de comunidade - Perguntas Mais Frequentes sobre os Espaços de Armazenamento (FAQ)
- Guia de Sobrevivência dos Espaços de Armazenamento (blogue)
- Espaços de armazenamento do Windows Server: o que são e por que devo utilizá-los? (CuratedAnswers)
- DiskSpd, PowerShell e desempenho de armazenamento: medir IOPs, débito e latência em discos locais e partilhas de ficheiros SMB (blogue)
- Passo a Passo para Resiliência de Espaços de Armazenamento Espelhados utilizando o PowerShell
- Gerir o Armazenamento com o Windows PowerShell no Windows Server 2012
- Implementar e Gerir Espaços de Armazenamento com o Windows PowerShell
- Passo a Passo para Criação de Camadas de Espaços de Armazenamento no Windows Server 2012 R2
- O Fórum de Armazenamento e Serviços de Ficheiros do TechNet
- Equipa de Armazenamento no Blogue de Arquivos de Ficheiros da Microsoft
- Blogue de José Barreto
- Blogue da Equipa do Windows Storage
Tecnologias relacionadas - Serviços de Ficheiros e Armazenamento
- Aprovisionamento Dinâmico e do Armazenamento Compacto
- Eliminação de Dados Duplicados
- Armazenamento de Blocos de Destino iSCSI
- Sistema de Ficheiros Resiliente