虛擬化系列-Windows server 2012 存儲管理

           目前發佈的 Windows Server 2012 是有史以來最強大最靈活的平臺。所以 Windows Server 2012 對每一個人都能提供收益。計劃內和計劃外的停機時間能夠大幅減小。新增和改進的功能提供了成本低廉，可長時間持續運行的 IT 服務。Windows Server 2012 在設計上能夠減小甚或避免對用戶服務的中斷。同時還提供了不少強大的新功能，在本節存儲章節中主要講解4個部分的內容：一、VHDX磁盤介紹與建立、二、NFS共享服務。三、SCSI Software Target Server，爲其餘使用業界標準 iSCSI 的應用程序服務器提供高可用的塊存儲。四、重複數據刪除。經過重複數據刪除技術可充分利用存儲投資並下降成本，該技術可經過找出並刪除重複的數據，減小存儲空間用量，提高存儲效率。

1、VHDX簡介

           Hyper-V虛擬機存儲包括有多種，其中最主要的是以微軟VHD虛擬磁盤做爲介質的存儲，其使用串流技術來傳送高性能、高彈性、可擴展性的虛擬磁盤到用戶端。經過這種新一代Hyper-V存儲的集中管理、分散運算的架構，可在管理端實現磁盤及軟件的安裝、更新、備份、還原及殺毒等操做，同時用戶端保留我的計算機使用習慣，並能充分利用本機運算能力。微軟的VHD文件格式是一種虛擬機磁盤(virtual machine hard disk) ， VHD格式文件能夠被壓縮成單個文件存放在宿主機器的文件系統上，這種格式文件主要指虛擬機啓動所需系統文件。Hyper-V 能夠離線操做VHD，使得管理員能夠經過一個VHD文件安全進入系統，管理員能夠訪問虛擬文件（VHD)和執行一些離線的管理任務。

           而VHDX(虛擬磁盤格式)，由微軟推出，Windows server 2012將支持VHDX文件，VHDX 是Windows Server 2012 中Hyper-V 默認用於取代VHD 的新格式。這一新格式在設計上主要用於代替老舊的VHD 格式，可提供更多高級特性，使其更適合用做之後的虛擬化負載所需的虛擬磁盤格式。新的VHDX格式能支持16TB空間，是當前的VHD格式的2TB空間限制的8倍，因爲VHDX技術是新推出的磁盤格式，微軟對其技術參數嚴格保密。與舊的 VHD 格式相比，VHDX 具備更大的存儲容量。它還在電源故障期間提供數據損壞保護而且優化動態磁盤和差別磁盤的結構對齊方式，以防止在新的大型扇區物理磁盤上性能降級。

          下面咱們來建立1個VHDX格式的虛擬磁盤：

一、在服務器管理器中，選擇工具，選擇計算機管理。

二、在計算機管理頁面中，左側欄目中選擇磁盤管理。

三、右鍵點擊磁盤管理，選擇建立VHD，或者在菜單中，選擇操做，而後選擇建立VHD。

四、在「建立和附加虛擬硬盤」界面中，輸入虛擬磁盤文件的保存位置，將該文件保存到較大的分區中，隨後在「虛擬磁盤大小」框中輸入虛擬磁盤的容量，以後選擇虛擬磁盤的格式，能夠建立VHD格式和VHDX格式，在建立VHDX格式時，不能被除了Windows server2012的其它Windows訪問。以後選擇虛擬磁盤的類型。

五、建立好VHDX磁盤後自動掛載到系統中，VHDX磁盤的盤符圖標顯示的淡綠色的，與其它磁盤不一樣，能夠和普通磁盤同樣格式化和使用。

六、初始化磁盤，而後格式化就可使用VHDX磁盤了。而在系統中，VHDX磁盤確是一個文件的形式存在。

 

 

2、NFS共享服務器

           NFS是Network File System的簡寫，即網絡文件系統，也是最多見的網絡共享機制，是在 Unix 系統間實現磁盤文件共享的一種方法。它支持應用程序在客戶端經過網絡存取位於服務器磁盤中數據的一種文件系統協議。NFS 的基本原則是允許不一樣的客戶端及伺服端經過一組 RPCs 分享相同的文件系統，它是獨立於操做系統，允許不一樣硬件及操做系統的系統共同進行文件的分享。咱們能夠經過專業的存儲設備或者NFS服務器來爲Hyper-v提供存儲空間。

          Windows Server 2012 中的 Server for NFS 功能經過改進，已具有持續可用性。這一特性促成了一些新場景，例如在基於文件的存儲中經過 NFS 協議運行 VMware ESX 虛擬機，而再也不須要使用昂貴的 SAN 存儲。這一改善使得 Windows Server 2012 能爲 VMware 虛擬機提供持續可用性，使得組織能夠用更容易的方式將 VMware 基礎架構與 Windows 平臺相集成。

一、在「服務器管理器」界面上，選擇「添加角色和功能。

二、開始以前的界面上，確認目標服務器和網絡環境的做用和功能以及要安裝的準備。單擊下一步。

三、在選擇服務器角色的界面上，在中間部分的「角色」選項組下的文件服務器下拉列表中勾選相應組件。

四、在確認安裝所選內容的界面上，直接單擊安裝按鈕

五、在服務器管理器界面上，選擇文件和存儲服務

六、成功安裝NFS服務器功能後，須要建立一個NFS共享。首先選擇共享，在共享中選擇建立一個文件共享，啓動設置共享嚮導。

七、選擇配置共享文件的類型

八、在選擇服務器和此共享路徑上，選擇共享位置或者指定自定義路徑。

九、在共享名稱中頁面中，輸入共享的名稱。

十、在指定身份驗證方法的界面中，選擇指定用於此NFS共享的身份驗證方法，咱們這裏讓全部人（everyone）都能進行訪問，因此選擇容許匿名訪問。

十一、向主機、客戶端組或網絡組授予訪問NFS共享權限，併爲該共享選擇訪問權限和語言編碼。

十二、設置指定共享權限。選擇添加按鈕。

1三、在指定控制訪問的權限頁面中，選擇已有的文件夾權限或者是自定義權限。

1四、設置完成後點擊建立。

1五、完成建立NFS共享。

 

 

NFS磁盤配額

          磁盤配額就是管理員能夠爲用戶所能使用的磁盤空間進行配額限制，每一用戶只能使用最大配額範圍內的磁盤空間。設置磁盤配額後，能夠對每個用戶的磁盤使用狀況進行跟蹤和控制，經過監測能夠標識出超過配額報警閾值和配額限制的用戶，從而採起相應的措施。磁盤配額管理功能的提供，使得管理員能夠方便合理地爲用戶分配存儲資源，能夠限制指定帳戶可以使用的磁盤空間,這樣能夠避免因某個用戶的過分使用磁盤空間形成其餘用戶沒法正常工做甚至影響系統運行避免因爲磁盤空間使用的失控可能形成的系統崩潰，提升了系統的安全性

一、在共享中，找到配額選項模塊，因爲咱們以前沒有安裝文件服務器資源管理器，因此還暫時用不了，須要先安裝文件服務器資源管理器。

二、在添加角色中，勾選文件服務器資源管理器，點擊下一步直到安裝完成。

三、在次回到共享—配額界面，點擊刷新後，點擊 若要設置配額，打開配置配額對話框。

四、在磁盤配額中，可按照實際狀況選擇配額的模版。

五、設置配額完成後能夠看到磁盤配額的任務和磁盤使用狀況。

 

 

3、iSCSI服務器

           iSCSI是Internet 小型計算機系統接口 （iSCSI：Internet Small Computer System Interface）。 iSCSI SAN在計算機系統或主機服務器與高性能存儲子系統之間使用以太網鏈接，是一個供硬件設備使用的能夠在IP協議的上層運行的SCSI指令集，這種指令集合能夠實如今IP網絡上運行SCSI協議，使其可以在諸如高速千兆以太網上進行路由選擇。

          Windows Server 2012 中，iSCSI Software Target Server 已經成爲一個內建的底層文件與存儲服務角色，再也不是一個須要額外下載的加載項，所以部署與更新變得更加簡單。做爲內建功能之一，該功能的管理體驗已經集成在服務器管理器中

          iSCSI 目標服務器可提供下列服務：

一、網絡和無磁盤啓動：經過使用支持啓動的網絡適配器或軟件加載程序，你能夠快速部署成百上千個無磁盤服務器。使用差別虛擬磁盤，你能夠節省多達 90% 的操做系統映像存儲空間。這對於相同操做系統映像的大型部署頗有用，如 Hyper-V 服務器場或高性能計算 (HPC) 羣集。

二、服務器應用程序存儲：某些應用程序須要塊存儲（例如 Hyper-V 和 Exchange Server）。iSCSI 目標服務器能夠爲這些應用程序提供持續可用的塊存儲。因爲存儲能夠遠程訪問，所以還能夠合併中心或分支機構位置的塊存儲。

三、異類存儲：iSCSI 目標服務器支持非 Windows iSCSI 發起程序，以便可以在混合軟件環境中的 Windows Server 上共享存儲。

四、開發、測試、演示和實驗室環境：當啓用 iSCSI 目標服務器角色服務時，它會將任何 Windows Server 轉變爲可經過網絡訪問的塊存儲設備。在將應用程序部署到 SAN 存儲上以前對其進行測試時，這就很是有用。

           Windows Server 2012在羣集配置中使用時包含 Microsoft iSCSI Software Target 中的某項更改。該更改能夠提升可伸縮性以便更多發起程序能夠鏈接到目標服務器。該更改支持目標提供停機時間少於 60 秒的連續可用性並支持工做負載。雖然 Windows Server 2012 經過測試與驗證可在帶 MPIO 的羣集中支持 108 個 iSCSI 發起程序，但該產品這一版本的主要目是經過一個正式用映像支持 256 個 iSCSI 無盤服務器。

一、首先要在「選擇服務器角色」界面上，選擇文件服務器，並選擇iSCSI目標服務器組建

二、成功安裝iSCSI服務器功能後，選擇iSCSI，單擊「啓動新建虛擬磁盤嚮導以建立虛擬磁盤

三、在選擇iSCSI虛擬位置界面中，選擇共享位置或者指定自定義路徑。

四、指定iSCSI名稱

五、設置指定iSCSI虛擬磁盤的大小，而後單擊下一步。

六、選擇使用現有的目標或者是新建iSCSI目標

七、設置目標的名稱和描述

八、在指定訪問服務器的界面中設置能訪問iSCSi磁盤的服務器，單擊添加按鈕，選擇指定能訪問此iSCSI虛擬磁盤的iSCSI發起程序，添加後單擊下一步按鈕

九、選擇用於表示發起程序的方法

十、設置啓用身份驗證，這裏不採用任何身份驗證。

十一、在確認窗口中查看相關的設置信息，單擊建立按鈕

十二、通過一些時間，成功建立iSCSI虛擬磁盤。單擊關閉完成建立。

1三、建立完成後，能夠看到鏈接狀況。

4、數據刪除重複

 

 

 

       「重複數據刪除」是指發現並刪除數據內的重複信息而不損失數據的精確性或完整性的操做。Windows Server 2012 提供了創新的「重複數據刪除」功能。重複數據刪除」使得 Windows Server 2012 可以在更少的物理空間中存儲更多的數據，並得到比之前版本的 Windows 操做系統明顯更高的存儲效率。之前版本的 Windows 操做系統使用單實例存儲 (SIS) 或 NTFS 文件系統壓縮。「重複數據刪除」使用可變分塊大小和壓縮，常規文件服務器的優化率爲 2:1，而虛擬數據的優化率最高可達 20:1。

         Windows Server 2012 中的「重複數據刪除」具備高度的可伸縮性，可以有效利用資源，而且不會產生干擾。它能夠同時對多個大容量主數據運行，而不會影響服務器上的其餘工做負載。經過控制 CPU 和內存資源的消耗，保持對服務器工做負載的較低影響。此外，用戶能夠靈活設置什麼時候應該運行「重複數據刪除」、指定用於消除重複的資源併爲「重複數據刪除」建立有關文件選擇的策略。

           在對數據應用「重複數據刪除」時，保持數據的完整性。Windows Server 2012 利用校驗和值、一致性和身份驗證來確保數據的完整性。此外，Windows Server 2012 中的「重複數據刪除」會爲全部元數據和最常引用的數據保持冗餘，以確保這些數據能夠在發生損壞時進行恢復。經過與 BranchCache 進行集成，一樣的優化技術還可應用於經過 WAN 傳輸到分支機構的數據。這會縮短文件下載時間和下降帶寬佔用。

             下面就開始進行如何創建一個服務器，使重複數據刪除技術，優化的體積，並進行先進的重複數據刪除操做。

一、從「添加角色和功能嚮導」中，「服務器角色」下，選擇「 文件服務 「複選框，而後選擇」 重複數據刪除 「複選框。點擊Next（下一個），直到「安裝」按鈕啓用「，而後單擊」 安裝

二、從服務器管理器儀表盤，右鍵單擊「數據量」，而後選擇「 配置重複數據刪除。重複數據刪除設置「頁面出現。選擇一個磁盤就能夠配置刪除重複數據了，可是對系統盤不行，只能是數據盤才能選這個選項

三、選擇啓用重複數據刪除複選框，輸入天數是從文件建立的日期開始，直到文件的重複數據刪除，若是某些文件類型的擴展名不使用重複數據刪除，則單擊添加，瀏覽到任何文件夾中的文件排除重複數據刪除。

四、單擊應用，以應用這些設置並返回到「服務器管理器」儀表板「，或單擊」 設置重複數據刪除的計劃按鈕，繼續和重複數據刪除的計劃表。

五、設置完成後，將一些文件拷入到作了重複數據刪除的磁盤，相同的2份。文件夾1和文件夾2.

六、拷貝好了以後，手工執行如下計劃，CPU工做了一些時候後，就完成了。先看一下管理器裏面磁盤的狀態，不錯顯示刪除重複數據952M 刪除率 45%，基本上達到了1：2的壓縮比。

七、查看目錄和文件的屬性，大小是沒有變，可是佔用空間變小了。

        「重複數據刪除」包括髮現並刪除數據內的重複信息而不損失數據的精確性或完整性的操做。其目標是經過將文件分割成小的 (32-128 KB) 且可變大小的區塊、肯定重複的區塊，而後保持每一個區塊一個副本，在更小的空間中存儲更多的數據。使用單個副本的引用替換了區塊的冗餘副本，區塊被分爲容器文件，而且容器已被壓縮實現進一步的空間優化。