Windows Server 2012 представи нова функция, наречена Scale-Out File Server (SOFS). Исторически погледнато, SOFS се използва главно като споделено ниво на съхранение (като алтернатива на споделената SAN) за хостове за виртуализация на Hyper-V, но тази функция е полезна и за SQL Server 2012 и по-нови, които могат да съхраняват както системни, така и потребителски файлове с база данни на споделени файлове за SMB 3.0 както за самостоятелни, така и за клъстерирани копия на SQL Server. SOFS се състои от набор от клъстерирани файлови сървъри, които съставляват прозрачен клъстер на файлов сървър за отказ. Сървърът на базата данни се свързва към SOFS чрез SMB 3.0 мрежа (което изисква Windows Server 2012 или по-нова версия както на файловите сървъри, така и на сървърите на база данни). Също така се нуждаете от един или повече JBOD корпуса, към които всеки SOFS възел на клъстер е свързан с помощта на SAS кабели. От двете страни на връзката са необходими мрежови адаптери с възможност за отдалечен директен достъп до паметта (RDMA), използващи SMB Direct. RDMA мрежовите адаптери се предлагат в три различни типа:Internet Wide Area RDMA Protocol (iWARP), Infiniband или RDMA over Converged Ethernet (RoCE).
Пространствата за съхранение се използват за агрегиране на SAS дисковете на JBOD корпус(ите). Виртуалните дискове се създават от агрегираните SAS дискове, като осигуряват устойчивост срещу повреда на диск или корпус, както и позволяват съхранение на нива на SSD/HDD и кеширане при обратно запис. В Windows Server 2012 и 2012 R2, HA система за съхранение, използваща пространства за съхранение, изисква всички дискове да бъдат физически свързани към всички възли за съхранение. За да позволите на дисковете да бъдат физически свързани към всички възли за съхранение, те трябва да са SAS дискове и трябва да бъдат инсталирани във външно JBOD шаси, като всеки възел за съхранение има физическа свързаност с външното JBOD шаси.
Пример за този тип разгръщане е показан на Фигура 1:
Фигура 1:Windows Server 2012 и 2012 R2 споделен JBOD Scale-Out файлов сървър
Двете основни слабости на SOFS са цената и сложността на нивото на съхранение на SAS и фактът, че се поддържат само SAS HDD и SSD (което означава, че няма по-евтини SATA HDD или SSD). Също така не можете да използвате локални вътрешни устройства или PCIe карти за съхранение в отделните възли на файлов сървър със SOFS в Windows Server 2012 R2.
Директно пространство за съхранение
Една от най-вълнуващите нови функции в Windows Server 2016 се нарича Storage Spaces Direct (S2D), което позволява на организациите да използват множество, клъстерирани възли на файлов сървър за стоки, за да изградят високодостъпни, мащабируеми системи за съхранение с локално съхранение, използвайки SATA, SAS или PCIe NVMe устройства. Можете да използвате вътрешни устройства във всеки възел за съхранение или директно свързани дискови устройства, използващи „Просто един куп дискове“ (JBOD), където всеки JBOD е свързан само към един възел за съхранение. Това елиминира предишното изискване за споделена SAS структура и нейните сложности (което се изискваше с Windows Server 2012 R2 Storage Spaces и SOFS), а също така позволява използването на по-евтини устройства за съхранение, като SATA дискове.
За да използвате S2D, имате нужда от поне четири клъстерирани файлови сървъра, всеки от които може да има смесица от вътрешни устройства (SAS или SATA), PCIe флаш карти за съхранение или директно свързани дискови устройства, които ще бъдат обединени с помощта на пространства за съхранение. В един пул могат да бъдат до 240 диска, споделени от до 12 файлови сървъра. Софтуерна шина за съхранение заменя слоя SAS на споделен SAS JBOD SOFS. Тази шина за съхранение на софтуер използва SMB 3.1.1 мрежа с RDMA (SMB Direct) между възлите на S2D клъстера за комуникации. Функцията Storage Spaces обединява локалните и DAS дискове в пул за съхранение, където един или повече виртуални дискове се създават от пула. Виртуалните дискове (LUN) се форматират с Resilient File System (ReFS) и след това се конвертират в клъстерни споделени томове (CSV), което ги прави активни в целия клъстер на файлов сървър.
Стекът S2D е показан на Фигура 2:
Фигура 2:Стек от директни пространства за съхранение (S2D) (Image Credit:Microsoft)
Причината, поради която това има толкова голямо значение за професионалистите в базата данни на SQL Server е, че S2D ще ви даде друг избор за разгръщане с висока производителност за вашата подсистема за съхранение, която ще работи със самостоятелни екземпляри на SQL Server, с традиционни екземпляри на FCI (които изискват споделено съхранение) и с екземпляри, които използват възли на AlwaysOn AG.
Ако имате подходящите мрежови адаптери (не вашият градински вариант, вградени Broadcom Gigabit Ethernet NIC) както за вашите клъстерирани файлови сървъри, така и за вашите сървъри на бази данни, ще можете да се възползвате от SMB Direct и RDMA, така че SMB мрежата да може да доставя изключително висока пропускателна способност, с много ниска латентност и ниско използване на процесора от мрежовите адаптери, което позволява на отдалечения файлов сървър да прилича на локално съхранение от гледна точка на производителността. Новата функция S2D ще направи по-лесно и по-евтино разгръщането на клъстер с мащабиран файлов сървър, който може да осигури изключително висока производителност за използване на SQL Server. Това не само ще работи за голи, невиртуализирани екземпляри на SQL Server, но също така ще бъде добро решение за виртуализирани екземпляри на SQL Server, където хостът за виртуализация може да получи много по-добра I/O производителност, отколкото от типичен SAN.
Например, ако имате 56Gb InfiniBand (FDR) адаптер за хост канал (HCA), включен в PCIe 3.0 x8 слот на вашия сървър на база данни (или хост сървър за виртуализация) и вашите файлови сървъри, това ще ви даде около 6,5 GB/sec от последователна пропускателна способност за всяка връзка . Имам малко по-подробна информация за последователните скорости на пропускателна способност и емисии тук. В момента трябва да използвате PowerShell за разгръщане и управление на Storage Spaces Direct. Тази статия в TechNet съдържа добра информация и примери за това как да тествате S2D в Windows Server 2016 Technical Preview 3.
Докато Windows Server 2016 и SQL Server 2016 станат GA, вероятно ще имаме новия 14nm процесор Intel Xeon E5-2600 v4 "Broadwell-EP", който ще има до 22 физически ядра на сокет и 55MB споделен L3 кеш, заедно с поддръжка на памет DDR4 2400. Това ново семейство процесори ще работи със съществуващи модели сървъри, като Dell PowerEdge R730, тъй като е съвместимо с гнездото с текущите 22nm процесори от семейството "Haswell-EP". Това ще ви даде най-добрата основна хардуерна платформа на сървъра, за да се възползвате пълноценно от S2D.
