Обзор масштабируемого файлового сервера для данных приложений

Применимо к:Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012

Масштабируемый файловый сервер — это компонент, предоставляющий масштабируемые файловые ресурсы, которые постоянно доступны для файлового хранилища серверных приложений. Масштабируемые файловые ресурсы обеспечивают возможность совместного использования папок различными узлами одного кластера. Этот сценарий фокусируется на планировании и развертывании масштабируемого файлового сервера.

Знали ли вы, что Microsoft Azure предоставляет аналогичные функциональные возможности в облаке? Подробнее о решениях службы хранилища Microsoft Azure. Создание гибридного решения хранилища в Microsoft Azure. — Миграция в хранилище Azure класса Premium — Подробнее о гибридном облачном хранилище StorSimple

Вы можете развернуть и настроить кластерный файловый сервер с помощью любого из следующих методов.

• Масштабируемый файловый сервер для данных приложений .   Этот кластерный файловый сервер впервые появился в Windows Server 2012. Он позволяет хранить данные серверных приложений, такие как файлы виртуальных машин Hyper-V, в файловых ресурсах и получать такой уровень надежности, доступности, управляемости и высокой производительности, который ожидается от сети хранения данных. Все файловые ресурсы одновременно подключены к сети на всех узлах. Общие файловые ресурсы, связанные с кластерным файловым сервером такого типа, называются масштабируемыми файловыми ресурсами. Такая конфигурация иногда называется "активный-активный". Это рекомендуемый тип файлового сервера при развертывании Hyper-V через Server Message Block (SMB) или Microsoft SQL Server через SMB.

• Файловый сервер для общего использования. Это продолжение кластерного файлового сервера, который поддерживался в Windows Server с момента внедрения отказоустойчивой кластеризации. Это разновидность кластерного файлового сервера, поэтому все общие папки, связанные с кластерным файловым сервером, не могут быть подключены к сети на нескольких узлах одновременно. Такая конфигурация иногда называется "активный-пассивный" или "двойной активный". Общие файловые ресурсы, связанные с кластерным файловым сервером такого типа, называются кластерными файловыми ресурсами. Это рекомендуемый тип файлового сервера при развертывании сценариев информационных работников.

Описание сценария

Масштабируемые файловые ресурсы обеспечивают возможность совместного использования папок несколькими узлами одного кластера. Например, если имеется кластер файловых серверов из четырех узлов, на котором используется масштабирование SMB, то компьютер, работающий под управлением Windows Server 2012 R2 или Windows Server 2012, сможет получать доступ к файловым ресурсам с любого из этих четырех узлов. Это достигается за счет использования новых компонентов отказоустойчивой кластеризации в Windows Server и возможностей протокола файловых серверов Windows — SMB 3.0. Администраторы файловых серверов могут предоставлять масштабируемые файловые ресурсы и постоянно доступные файловые службы серверным приложениям, а также быстро реагировать на увеличение потребностей путем простого подключения к сети дополнительных серверов. Все это можно осуществлять в рабочей среде абсолютно прозрачно для серверного приложения.

Основные преимущества масштабируемого файлового сервера включают следующее.

• Общие файловые ресурсы типа "активный-активный". Все узлы кластера могут принимать и обслуживать запросы SMB-клиентов. Благодаря одновременной доступности содержимого файловых ресурсов для всех узлов кластера взаимодействие кластеров и клиентов SMB 3.0 обеспечивает прозрачную отработку отказа на альтернативные узлы кластера во время планового обслуживания или внезапных сбоев с нарушением работы служб.

• Увеличенная пропускная способность. Максимальная пропускная способность общего ресурса равна общей пропускной способности всех узлов кластера файловых серверов. В отличие от предыдущих версий Windows Server, общая пропускная способность более не ограничивается пропускной способностью одного узла кластера, а определяется возможностями резервной системы хранения, которая задает ограничения. Увеличить общую пропускную способность можно путем добавления узлов.

• CHKDSK с нулевым временем простоя. Средство CHKDSK в Windows Server 2012 было значительно улучшено: резко сокращено время отключения файловой системы для ремонта. Общие тома кластера (CSV) позволяют вообще исключить этап отключения от сети. Файловая система CSV (CSVFS) может использовать операцию CHKDSK, не затрагивая приложения с открытыми дескрипторами в файловой системе.

• Кэш общего тома кластера.   CSV в Windows Server 2012 обеспечивают поддержку кэша чтения, тем самым значительно повышая производительность в некоторых сценариях, например в инфраструктуре виртуальных рабочих столов (VDI).

• Более простое управление.   При использовании масштабируемых файловых серверов сначала вы создаете такие серверы, а затем добавляете необходимые CSV и файловые ресурсы. Теперь нет необходимости создавать несколько кластерных файловых серверов с отдельными дисками кластера, а затем разрабатывать политики размещения, чтобы обеспечить работу каждого узла кластера.

• Автоматическая повторная балансировка клиентов масштабируемого файлового сервера.   В Windows Server 2012 R2 автоматическая повторная балансировка улучшает масштабируемость и управляемость масштабируемых файловых серверов. Клиентские подключения SMB отслеживаются для каждого общего файлового ресурса (а не для каждого сервера), после чего клиенты перенаправляются в узел кластера с оптимальным доступом к тому, используемому общим файловым ресурсом. Это повышает производительность, снижая трафик перенаправления между узлами файлового сервера. Клиенты перенаправляются после начального подключения при перенастройке системы хранения данных кластера.

Содержание сценария

Следующие разделы помогут вам развернуть масштабируемый файловый сервер.

• План для масштабируемого файлового сервера

  • Шаг 1. Планирование хранилища на масштабируемом файловом сервере

  • Step 2: Plan for Networking in Scale-Out File Server

• Deploy Scale-Out File Server

  • Шаг 1. Установка необходимых компонентов для масштабируемого файлового сервера

  • Шаг 2. Настройка масштабируемого файлового сервера

  • Шаг 3. Настройка Hyper-V для использования масштабируемого файлового сервера

  • Шаг 4. Настройка Microsoft SQL Server для использования масштабируемого файлового сервера

Когда использовать масштабируемый файловый сервер

Масштабируемый файловый сервер не следует использовать, если рабочая нагрузка создает большое количество операций с метаданными, например открытие и закрытие файлов, создание новых файлов или переименование существующих. Типичный пользователь, работающий с информацией, создает множество операций с метаданными. Масштабируемый файловый сервер рекомендуется использовать, если важны масштабируемость и простота и требуются только те технологии, которые поддерживает масштабируемый файловый сервер.

В следующей таблице перечислены возможности SMB 3.0, общие файловые системы Windows, технологии управления данными файловых серверов и общие рабочие нагрузки. Вы можете увидеть, поддерживается ли технология масштабируемым файловым сервером, или требуется традиционный кластерный файловый сервер (также известный как файловый сервер общего назначения).

* Перенаправление папок, автономные файлы, перемещаемые профили пользователей и домашние каталоги создают большое количество операций записи, которые должны немедленно записываться на диск (без буферизации) при использовании постоянно доступных файловых ресурсов, что ведет к снижению производительности по сравнению с файловыми ресурсами общего назначения. Постоянно доступные файловые ресурсы также несовместимы с диспетчером ресурсов файлового сервера и ПК под управлением Windows XP. Кроме того, автономные файлы могут не переходить в автономный режим за 3–6 минут после того, как пользователь теряет доступ к общей папке, что может расстраивать планы пользователей, еще не использующих постоянный автономный режим для автономных файлов.

Практическое применение

Масштабируемые файловые серверы идеально подходят для хранилища серверных приложений. Ниже перечислены некоторые примеры серверных приложений, которые могут хранить свои данные в масштабируемом файловом ресурсе.

• Веб-сервер IIS может хранить конфигурацию и данные для веб-сайтов в масштабируемом файловом ресурсе. Дополнительные сведения см. в разделе Общая конфигурация.

• Hyper-V может хранить конфигурацию и динамические виртуальные диски в масштабируемом файловом ресурсе. Дополнительные сведения см. в разделе Развертывание Hyper-V при SMB.

• SQL Server может хранить динамические файлы базы данных в масштабируемом файловом ресурсе. Дополнительные сведения см. в разделе Установка SQL Server с файловым ресурсом SMB в качестве хранилища.

• Диспетчер виртуальных машин (VMM) может хранить общую папку библиотеки (содержащую шаблоны виртуальных машин и связанные файлы) в масштабируемом файловом ресурсе. Тем не менее сам сервер библиотеки не может быть масштабируемым файловым сервером: он должен быть на изолированном сервере или в отказоустойчивом кластере, который не использует кластерную роль масштабируемого файлового сервера.

  При использовании масштабируемого файлового ресурса в качестве общей папки библиотеки можно применять только те технологии, которые совместимы с масштабируемым файловым сервером. Например, нельзя использовать репликацию DFS для репликации общей папки библиотеки, размещенной в масштабируемом файловом ресурсе. Также важно наличие на масштабируемом файловом сервере установленных последних обновлений программного обеспечения.

  Чтобы использовать масштабируемый файловый ресурс в качестве общей папки библиотеки, сначала добавьте сервер библиотеки (скорее всего, это виртуальная машина) с локальной общей папкой или вообще без общих папок. Затем при добавлении общей папки библиотеки выберите файловый ресурс, размещенный на масштабируемом файловом сервере. Этот ресурс должен быть управляемым VMM и созданным исключительно для использования сервером библиотеки. Также не забудьте установить последние обновления на масштабируемом файловом сервере. Дополнительные сведения о добавлении серверов библиотеки VMM см. в разделе Добавление сервера библиотеки VMM или общей папки библиотеки VMM. Список доступных в настоящее время исправлений для файловых служб и служб хранилища см. в статье базы знаний Майкрософт 2899011.

Компоненты, используемые в данном сценарии

В следующей таблице перечислены компоненты, являющиеся частью данного сценария, и описано, как они поддерживают его.

См. также:

• Предоставление экономичного хранилища для рабочих нагрузок Hyper-V с помощью Windows Server

• Increasing Server, Storage, and Network Availability: Scenario Overview

• Развертывание Hyper-V при SMB

• Развертывание быстрых и производительных файловых серверов для серверных приложений

• Масштабировать или нет, вот в чем вопрос (запись блога)

• Общие сведения о перенаправлении папок, автономных файлах и перемещаемых профилях пользователей