用Windows Server實現軟件定義存儲之存儲空間直連

曾幾什麼時候軟件定義的概念一時無兩，超融合架構、無共享存儲(Share Nothing Storage)的概念也是層出不窮；夢想老是要照進現實才有實際參考意義，這裏撥開紛繁的軟件定義存儲選項，爲你們揭示在即將到來的Windows Server 2016中軟件定義存儲的一個子集：藉助存儲空間直連技術可讓企業或者服務提供商借助工業標準的商業化服務器和本地存儲構建高可靠，高可擴展性軟件定義存儲並激活私有云服務選項；若是您瞭解在以前Windows Server 2012/R2中激活的存儲功能，可能知道能夠經過SAS直連存儲構建的SMB 3.0分佈式文件服務器存儲，而且經過這個服務上部署Hyper-V虛擬化環境的解決方案，這是一種鬆耦合結構的軟件定義存儲和計算的方法(以下圖一)；

但這種方式在國內並很少見，我的理解主要緣由是對SAS共享存儲硬件而且要求關閉存儲的高級功能如RAID等限制。本文中介紹的在Windows Server 2016中提供的方式邏輯存儲空間實際使用的是服務器本地的存儲構建的分佈式存儲應用，這種方式再也不有共享SAS存儲的需求，徹底能夠利用本地SATA SSD/Flash閃存，NVMe低延遲PCIe閃存來提供更高的性能。那麼結構也就有先前看到的圖二，轉化成了圖三結構；部署，管理和監控仍然經過熟悉的System Center的SCVMM和SCOM或者PowerShell來實現。

其實構建存儲空間直連模式的初衷就是用最高效的方式提供私有云存儲，而且衍生出不少作法，包括：

• Hyper-V IaaS存儲

• 做爲備份和複製的存儲目標

• 存儲計算一體化的超融合架構

• 存儲和計算分離的融合架構

以上架構，不管對於企業仍是雲供應商均可以加以使用構建。目前存儲空間直連主要經過兩種部署方式構建：

第一種就是私有云超融合結構，就是上述的存儲空間和虛擬化層在同一臺服務器上構建的結構。

第二種方法是融合結構，即存儲計算非彙集模式，存儲集羣和計算集羣（Hyper-V集羣）分離。非彙集模式的好處是能夠分別管理和擴充存儲和計算單元，也能夠有效防止過渡部署的狀況出現。

注意這裏涉及的架構之因此先進就是由於採用了無共享存儲架構，由於這裏引入的概念是利用每一個服務器本機的本地物理存儲而不是像Windows Server 2012 R2中採用全部存儲服務器集羣中共享的SAS物理存儲構建；存儲空間直連技術的魅力就在於經過池化全部網絡鏈接的集羣節點本地的存儲設備，這些本地存儲設備能夠來自於不一樣的廠商和品牌；如前文所述，SAS共享存儲對硬件有特殊的要求，而且物理鏈接和部署都須要人工介入，這種複雜程度遠大於在網絡共享環境中添加一個獨立的物理服務器到集羣環境中，若是構建的集羣規模擴大複雜度也會成指數增加。固然，還有一個顯而易見的好處，其實我的理解這也是融合架構的必經之路，咱們須要一條足夠寬速度足夠快的跑道來並行起降咱們的工做負載，這種結構咱們採用的是SMB直連技術，若是您沒有據說這個是在2年前微軟提出的技術了，經過這個技術咱們能夠作到超高速在線遷移虛擬機等功能；這種技術的前提是咱們須要在集羣節點中激活帶RDMA功能的網卡用戶存儲服務，RDMA的好處是能夠提供一個高帶寬延遲的網絡，而且能夠大幅度下降主機CPU的開銷，就是咱們說的這個"高速公路"，有了這條寬帶咱們就有了部署融合架構的基礎；SMB 3.0多通道技術也爲了咱們提供了更高的帶寬聚合和更高的可用性，而且這是自適應的技術；也正是得以與這個通道咱們才能夠體驗無共享式的存儲服務。

最後在這裏在腦補一個文件系統ReFS，在Windows Server 2016中默認針對全部存儲相關服務均提供了ReFS文件系統，這個文件系統有N多超酷的功能，初了超強的穩定性之外，能夠在其上構建集羣卷及集羣文件系統各方面對對你們熟知的NTFS文件系統都是大幅度的超越。這裏舉兩個很是酷的例子，其一以前對於固定大小的虛擬機文件vhd/vhdx的寫0操做咱們但願快速建立的話一般須要經過offload（卸載）功能到硬件上，如今這個技術存儲空間直連技術能夠對Hyper-V經過ReFS文件系統無需特殊硬件就能夠輕鬆秒建。此外你知道原來最容易出錯也最耗費時間的虛擬機增量快照合併，一般須要無限次耗費IO的迭代拷貝合併，如今也能夠指針位圖合併輕鬆秒合。總而言之誰用誰知道：）

目前也有打包好的合做夥伴解決方案包括，思科，戴爾，富士通，惠普，因特爾和聯想等，能夠提供軟硬一體化的存儲空間直連技術來直接使用。

目前若是你們想嚐鮮體驗存儲空間直連的威力，可直接下載Windows Server 2016 TP4 進行試用。關於部署和設置存儲空間直連的方法能夠參考這篇文章（英文的）。