Espacios de almacenamiento directo (S2D) es una nueva tecnología de almacenamiento de datos distribuidos que apareció en Windows Server 2016. Gracias a Storage Spaces Direct, puede convertir las unidades locales de varios servidores en un almacenamiento escalable tolerante a fallas protegido contra fallas tanto de discos separados como de servidores completos. El costo de este almacenamiento de software es mucho menor que el de una SAN o NAS debido al escalado simplificado (hasta 16 servidores y 400 unidades) y la oportunidad de usar diferentes unidades (incluidas SSD y NVM) permite un rendimiento significativo.

¿Qué es Storage Spaces Direct (S2D)?

S2D es el mayor desarrollo de Espacios de almacenamiento tecnología y permite fusionar las unidades locales de los nodos del clúster Hyper-V en grupos de almacenamiento. Puede crear volúmenes virtuales (discos) en estas unidades y usarlos como volumen compartido de clúster (CSV) común para almacenar archivos de máquinas virtuales Hyper-V y recursos compartidos de archivos SOFS. Si necesita ampliar el tamaño de almacenamiento, simplemente agregue un nuevo servidor o unidad a S2D. En general, Storage Spaces Direct es la respuesta de Microsoft a VMware vSAN.

Requisitos de Storage Spaces Direct

S2D admite los siguientes tipos de dispositivos de almacenamiento:

  • Común Discos duros (SAS);
  • SATA / SAS SSD;
  • NVMe (Non-Volatile Memory Express) son SSD conectados a través de un bus PCI Express más rápido en lugar de la interfaz clásica SATA / SAS.

Posteriormente, se pueden combinar diferentes tipos de discos en varias matrices (por velocidad o tamaño). Por ejemplo, es razonable ubicar el caché y los registros de transacciones de la aplicación en SSD NVMe más rápidos, y es mejor usar discos más lentos y menos costosos para almacenar archivos grandes que no requieren un alto rendimiento para acceder a ellos, etc.

Para que S2D funcione, debe crear un clúster de conmutación por error con los siguientes requisitos para sus nodos.

Requisitos para los nodos del clúster S2D:

  1. Edición de centro de datos de Windows Server 2016;
  2. Los siguientes componentes deben estar instalados en los servidores: Hyper-V, funciones de servicios de archivo y función de agrupación en clústeres de conmutación por error.
    Nota. No olvide deshabilitar SMB 1.0: Remove-WindowsFeature –Name FS-SMB1 -Verbose –Restart
  3. Al menos dos servidores en un clúster (idealmente, al menos 4 hosts para garantizar una alta tolerancia a fallas);
  4. Además de la unidad del sistema, debe haber al menos un disco físico en cada nodo. Todos los discos que vaya a agregar a Storage Spaces Direct deben estar sin formato (es decir, sin particiones y sin tabla de particiones).

Suponga que ha creado un clúster de conmutación por error de dos servidores que ejecutan Windows Server 2016 (puede crearlo incluso en un grupo de trabajo).

Nota. Si hay un número par de nodos en un clúster, deberá configurar un nodo testigo. Si hay un número impar de nodos, no necesita un testigo.

Antes de habilitar Storage Spaces Direct, asegúrese de que sus discos se puedan unir a este grupo.

Get-PhysicalDisk –CanPool $True | Sort Model

Cómo habilitar Storage Spaces Direct

Active S2D con el siguiente cmdlet:

Enable-ClusterStorageSpacesDirect

El cmdlet se está procesando el tiempo suficiente (aproximadamente 10 minutos), se analizarán todos los discos disponibles y su rendimiento y se creará automáticamente un grupo de clústeres. Además, se crean dos niveles automáticamente: Rendimiento y Capacidad, con diferentes tipos de conmutación por error: espejo y paridad, respectivamente.

Se admiten 3 tipos de tolerancia a fallos del almacenamiento de datos:

  1. Espejado (3) - los datos se replican sincrónicamente entre 3 (o 2 en configuración mínima) nodos. Se alcanza una alta velocidad de lectura debido a la distribución de la operación entre todos los servidores.
  2. Paridad (2) - los datos con información de paridad se distribuyen entre diferentes discos. El almacenamiento de datos es más eficiente ya que no necesita almacenar varias copias de los mismos datos.
  3. Escalonado (1) - una combinación de los dos métodos mencionados anteriormente.

Nota 1. Si aparece un error "no se encontraron discos con tipos de bus admitidos para usarse para S2D" al ejecutar el comando Enable-ClusterS2D, es probable que el tipo de bus (BusType) de sus discos sea RAID (es una configuración no admitida de S2D ). Comprobemos el tipo de bus:
Get-Disk | select Number, FriendlyName, OperationalStatus, Size, PartitionStyle, BusType | sort Number | ft -AutoSize
Get-Disk: raid no es compatible con S2D

Es cierto, en todos los casos es RAID. La solución es actualizar los controladores o el firmware de los controladores (si tiene servidores HP, instale el paquete de soporte HPE más reciente). Verifique el BusType nuevamente. (ahora ha cambiado a SAS).

BusType sas

Además, hay un pequeño truco que permite cambiar el tipo de bus a SATA para el tipo específico de controlador:

HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesarcsasParameters
"BusType"=dword:0000000b (instead of 00000008)

Nota 2. Si se detecta un tipo de disco SSD o NVMe en la matriz, se utilizará automáticamente como almacenamiento en caché. Si no hay tales discos, aparecerán algunas advertencias durante la creación de S2D. Puede deshabilitar la caché usando el -CacheState Disabled parámetro.

Abra el Administrador de clústeres de conmutación por error y asegúrese de que el Grupo de clústeres 1 haya aparecido en la sección Almacenamiento.

Espacios de almacenamiento directo de agrupaciones de clústeres (S2D)

Después de seleccionar el grupo, puede ver en qué discos se compone.

unidades en la piscina s2d

Si es necesario, el nombre del grupo puede cambiarse:

Set-StoragePool –FriendlyName “Cluster Pool 1” –NewFriendlyName “S2D”

Si tiene que crear un volumen a partir de discos específicos, puede usar este comando. Primero, seleccione todos los discos LUN 3 y recójalos en el grupo.

$HDDs = Get-PhysicalDisk | ? PhysicalLocation -like "*LUN 3"
New-StoragePool -StorageSubSystemFriendlyName *Cluster* -FriendlyName S2DPool -ProvisioningTypeDefault Fixed -PhysicalDisk $HDDs

Muestre la lista de discos en el grupo:

Get-StoragePool -FriendlyName S2D | Get-PhysicalDisk | ft PhysicalLocation

Ubicación física de Get-StoragePool

Agregue un nuevo disco al grupo:

$HDDs = Get-PhysicalDisk | ? PhysicalLocation -like "*LUN 4"
Add-PhysicalDisk -PhysicalDisks $HDDs -StoragePoolFriendlyName S2D

Los discos marcados como S2D ya no se muestran en la consola de administración de discos y está bien.

el grupo s2d no se muestra en la gestión de la computadora

Si tiene diferentes tipos de unidades, puede utilizar el almacenamiento en niveles (opcional). Se crea un nivel de tipo espejo de SSD de la siguiente manera:

New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName S2D -FriendlyName "Mirror_Tier" -MediaType SSD -ResiliencySettingName Mirror

Un nivel de paridad de HDD comunes:

New-StorageTier -StoragePoolFriendlyName S2D -FriendlyName "Parity_Tier" -MediaType HDD -ResiliencySettingName Parity

Ahora puede crear un CSV (volumen compartido de clúster):

New-Volume –StoragePoolFriendlyName S2D –FriendlyName CSV001 –PhysicalDiskRedudancy 2 -FileSystem CSVFS_ReFS -Size 200GB

Puede mostrar la lista de volúmenes y sus tipos de redundancia de esta manera:

Get-VirtualDisk | ft FriendlyName, ResiliencySettingName, PhysicalDiskRedundancy

Get-VirtualDisk |  ft FriendlyName, ResiliencySettingName, PhysicalDiskRedundancy

Aparecerá un nuevo CSV en Administración de discos.

volumen csv

Este volumen se puede utilizar para alojar máquinas virtuales Hyper-V o recursos compartidos de un servidor de archivos escalable.

Por lo tanto, utilizando Storage Spaces Direct de varios servidores con discos locales, puede crear fácilmente un almacenamiento de red de software. Debido a S2D, se proporciona tolerancia a fallos de cualquier par de discos o servidores (clúster de más de 4 nodos). El clúster S2D inicia automáticamente el proceso de reasignación de datos entre los dispositivos restantes si se detectan fallas en los discos o servidores. En el entorno de prueba, puede asegurarse de que cuando desconecte dos discos cualesquiera, el almacenamiento aún esté disponible y las máquinas virtuales en él se estén ejecutando. Cómo reemplazar una unidad fallida en el almacenamiento S2D lo describiré en el siguiente artículo.

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