Windows Server 2012 - Przestrzenie dyskowe - Storage Spaces  

Autor: Dawid Dudek

Opublikowano: 2012-11-09

Zupełnie nowa technologia systemu Windows Server 2012 to najbardziej nowatorskie rozwiązanie na rynku. Umożliwia wirtualizację pamięci masowej poprzez grupowanie standardowych dysków w pule. Utworzone dyski wirtualne z dostępnych masowych pul pamięci można dzielić, dodawać, odejmować oraz określać dowolne (nawet nie rzeczywiste) rozmiary, które nazwano Storage Spaces. W tym temacie omówiono wymagania oraz funkcjonalność technologii.

Opis technologii

Storage Spaces w systemach Windows Server 2012 i Windows 8 umożliwiają optymalne wykorzystanie wysoko dostępnych, skalowalnych i elastycznych rozwiązań w zakresie składowania danych oraz usług biznesowych o znaczeniu krytycznym. Dostarczają one użytkownikom zaawansowanych funkcji wirtualizacji pamięci masowych, które umożliwiają korzystanie ze standardowych dysków oraz skalowalnych wielowęzłowych powierzchni dyskowych. Funkcjonalność Storage Spaces umożliwia administratorom centrów danych, wybierających prace w oparciu o system Windows Server 2012, uzyskanie korzyści, jakie dają mu wysoko dostępne pamięci masowe. Możliwość udostępniania ich według żądania klienta, bez (początkowego) wymogu fizycznego sprzętu, który z czasem można dowolnie podpinać, jest ich dodatkowym atutem.

Wymagania

Storage Spaces mają następujące wymagania:

• Windows Server 2012 lub Windows 8,
• serial ATA lub połączone dyski SCSI, opcjonalnie JBOD,
• wszystkie konfiguracje RAID-a muszą być wyłączone.

Przegląd techniczny

Storage Spaces umożliwiają wirtualizację pamięci masowej w systemach Windows Server 2012 i Windows 8. Stosy przechowywania zostały fundamentalnie zmienione, dostarczając dwóch nowych abstrakcyjnych funkcji:

• pule magazynowe (Storage pools), które są zbiorem fizycznych dysków. Pule umożliwiają agregacje powierzchni dyskowych, elastyczne poszerzanie potencjału powierzchni oraz delegowanie administracji,
• przestrzenie dyskowe (Storage spaces) są wirtualnymi dyskami wspierającymi pożądany poziom odporności na przeciążenia, dynamiczne przydzielanie przestrzeni dyskowych (thin, fixed provisioning), automatyczną, stałą lub kontrolowaną alokację na różnych nośnikach oraz precyzyjną kontrolę administracyjną.

Przestrzenie dyskowe mogą być zarządzane przez API Windows Storage Managment, Windows PowerShell oraz poprzez usługę plików i powierzchni w menadżerze ról serwera. Storage Spaces są zintegrowane całkowicie z klastrami przeciwawaryjnymi (fileover clustering) w celu utrzymania wysokiej dostępności.

Funkcjonalność:

• pule magazynowe są fundamentem dla przestrzeni dyskowych. Administratorzy mogą tworzyć elastyczne pule pamięci w oparciu o zaistniałe potrzeby. Przykładowo, mając zestaw dysków fizycznych można utworzyć jedną pulą (przy użyciu wszystkich dysków fizycznych) lub kilka pul (dzieląc fizyczne dyski). Ponadto, w celu maksymalizacji korzyści z przestrzeni fizycznej, administrator może mapować pule z kombinacji dysków twardych oraz dysków półprzewodnikowych. Pule te mogę być dynamicznie rozszerzane przez dodawanie dodatkowych dysków, dzięki czemu można bezproblemowo skalować środowisko zgodnie ze wzrostem zapotrzebowania na przestrzeń danych,
• współużytkowanie – administratorzy pul magazynowych mogą je kontrolować zgodnie z listami kontroli dostępu (ACL) i delegować na podstawie pul, wspierając tym samym izolacje dzierżawców. Storage Spaces są w pełni zintegrowane z usługą katalogową (AD DS.),
• odporność na awarie – przestrzenie dyskowe pracują w dwóch trybach odporności na awarie: lustrzanym i parzystym. Pule wspierane są przez dyski, które zarezerwowane są do zastąpienia ich uszkodzonych odpowiedników (hot spare), działających w tle. Pozwala to na ciągłą dostępność usług pomimo awarii części składnicy magazynowej. W przypadku awarii zasilania lub przełączania klastra, w trybie parzystości, dane są zachowane w sposób integralny. Pozwala to na szybkie odzyskanie danych oraz nie powoduje ich utraty,
• ciągła dostępność – przestrzenie dyskowe są zintegrowane w pełni z klastrami niezawodnościowymi. Pozwala to na stały dostęp do wdrożonych usług. Jedna lub kilka pul mogą być łączone w kilka węzłów na jednym klastrze. Storage Spaces mogą występować na poszczególnych węzłach, a w razie konieczności mogą zostać przeniesione na inny węzeł (w odpowiedzi na stan awarii lub w wyniku równoważenia obciążenia). Integracja z plikami CSV umożliwia skalowanie dostępu do danych,
• optymalne wykorzystanie przestrzeni – konsolidacja serwerów często powoduje wykorzystywanie tego samego sprzętu do magazynowania danych. Storage Spaces wykorzystują technologie dynamicznego przydzielania przestrzeni dyskowych (thin provisioning), aby umożliwić przedsiębiorstwom ułatwiony sposób udostępniania przestrzeni wśród wielu niezależny użytkowników. Dzięki temu można maksymalizować wykorzystanie posiadanego potencjału magazynowego,
• prostota obsługi – w pełni zdalne i skryptowe zarządzanie realizowane jest przez funkcje zarządzania pamięciami masowymi, WMI oraz PowerShell. Storage Spaces mogą być zarządzane przez serwer menadżer, jego usługę plików i pamięci masowych. Posiada ona funkcję informacyjną o ilości dostępnego miejsca w puli oraz zbliżaniu się do granic wykorzystanej jej powierzchni.

Podsumowanie

Jak widać, nowatorska technologia, wprowadzona wraz z nowym systemem firmy Microsoft, wprowadza wiele ciekawych rozwiązań. Pomysł na tę funkcję to wynik wieloletnich doświadczeń rożnych firm, które borykały się z niewykorzystanymi przestrzeniami dyskowymi. Współużytkowanie przez wielu klientów, odporność na awarie, ciągła i elastyczna dostępność, prostota obsługi i najważniejsze zoptymalizowane wykorzystywanie składnic danych – to tylko namiastka tego, co tak naprawdę można osiągnąć dzięki tej technologii, reszta zależy już tylko od pomysłowość administratorów.