在vSphere環境下簡單測試Windows 2016 S2D （1）

       伴隨這兩年SDDC（軟件定義的數據中心）愈來愈熱，做爲其中重要的建設區塊的軟件定義存儲（SDS）也愈來愈多地被各行業，各種規模的數據中心所使用。做爲SDS廠商之一的微軟，面對這塊蛋糕固然不甘人後，從Windows Server 2012開始，微軟隆重推出了他的SDS解決方案--Storage Space。該版本仍是須要創建在共享磁盤櫃（JBOD）的基礎上，和其餘主流SDS廠商同樣，其目的是經過將JBOD裏各種磁盤加入到一個或多個存儲池，再從存儲池裏劃分存儲空間（Storage Space）給單臺主機使用或者多臺主機共享的過程，幫助用戶精簡架構，簡化管理及實現按需靈活擴展。服務器鏈接JBOD盤櫃也再也不須要昂貴的RAID卡，而只須要認證的SAS卡便可，數據保護及性能優化等高級功能則以軟件定義的方式基於每個存儲空間實現。相比傳統SAN的使用維護，SDS的確彰顯出易於部署，易於使用和易於擴展的特色。

       到了Windows Server 2016,該功能有了很大的變化，首先從架構上來講，企業用戶依然可使用MS Failover Cluster功能將多達16臺服務器配置成一個S2D羣集，每臺服務器再也不須要外接JBOD，而是直接貢獻出配置的內部磁盤組成存儲池。每臺服務器經過虛擬的Software Storage Bus可以「看到」其餘節點的物理磁盤。這樣的架構就比其上一代更加簡化，和VSAN及Nutanix的產品趨於一致。節點和節點的網絡鏈接建議採用支持RDMA的冗餘萬兆網卡，以此提升安全性及下降數據交換的延遲。若是貢獻存儲的服務器節點同時也跑業務，那麼這也就是熱門的超融合架構（HCI）；也能夠把存儲節點和業務節點分開，存儲空間以CIFS方式共享給前面的業務節點，這兩層架構各自按需擴展。第二，服務器的磁盤可支持PCIe NVMe SSD、SSD和HDD，S2D會默認將性能最好的磁盤做爲存儲總線緩存（Storage Bus Cache),爲每一個節點提供讀/寫緩存，同時也做爲存儲池的元數據存放地。該功能可在配置時自動或者經過手工指定完成。好比服務器裏同時配置了以上三種類型的磁盤，那麼PCIe SSD將被用於存儲總線緩存，SSD和HDD磁盤將被用於容量層。值得注意的是，用Powershell命令能夠看到針對磁盤類型的指定裏有SCM/SSD/HDD三種，這裏SCM是指「Storage Class Memory」，是JEDEC標準裏的下一代極高性能的存儲設備，當前Windows Server 2016可以支持該標準裏的NVDIMM-N，而vSphere 可能須要等到明年才能支持。NVDIMM-N簡單地說就是將DRAM芯片和NAND Flash芯片放於同一個內存模塊內，輔之以大電容或者電池作數據保護，當系統意外掉電時，經過大電容或者電池，可以將DRAM裏的數據直接搬到NAND存儲芯片裏，這樣就實現了近乎永久的保存，該過程對於操做系統及應用透明。使得系統既可以享受近乎DRAM幾十納秒級別的數據寫入延遲，又能獲得意外掉電後的數據保護，真正達到消除系統內存儲的性能瓶頸的目的。第三，在Windows server 2012/R2，其標準版也可以支持Storage Space，可是到了W2016，只有數據中心版才包含S2D功能。在數據保護方面，除了2-way  mirror ,3 way-mirror之外，也能支持Erasure Coding（single parity/dual parity）以提升磁盤空間利用率。另外，和以前的版本同樣，微軟將S2D的不少高級配置及參數調節功能僅僅放到了Powershell裏，對於習慣用圖形界面進行配置管理的用戶須要注意。下面的實驗也基本在Powershell裏進行。Storage Space/S2D都有本身的硬件兼容列表，部署前務必仔細覈對本身的硬件是否可以支持。好比S2D當前針對戴爾服務器HBA卡的認證就只有HBA330。具體信息可參考下面微軟官網：

Storage Space 硬件認證列表：

https://www.windowsservercatalog.com/results.aspx?&bCatID=1642&cpID=0&avc=10&ava=0&avt=0&avq=0&OR=1&PGS=25&PG=9

 

S2D 配置須要知足的硬件條件:

https://docs.microsoft.com/en-us/windows-server/storage/storage-spaces/storage-spaces-direct-hardware-requirements