用Windows Server实现软件定义存储之存储空间直连

曾几什么时候软件定义的概念一时无两，超融合架构、无共享存储(Share Nothing Storage)的概念也是层出不穷；梦想老是要照进现实才有实际参考意义，这里拨开纷繁的软件定义存储选项，为你们揭示在即将到来的Windows Server 2016中软件定义存储的一个子集：借助存储空间直连技术可让企业或者服务提供商借助工业标准的商业化服务器和本地存储构建高可靠，高可扩展性软件定义存储并激活私有云服务选项；若是您了解在以前Windows Server 2012/R2中激活的存储功能，可能知道能够经过SAS直连存储构建的SMB 3.0分布式文件服务器存储，而且经过这个服务上部署Hyper-V虚拟化环境的解决方案，这是一种松耦合结构的软件定义存储和计算的方法(以下图一)；

但这种方式在国内并很少见，我的理解主要缘由是对SAS共享存储硬件而且要求关闭存储的高级功能如RAID等限制。本文中介绍的在Windows Server 2016中提供的方式逻辑存储空间实际使用的是服务器本地的存储构建的分布式存储应用，这种方式再也不有共享SAS存储的需求，彻底能够利用本地SATA SSD/Flash闪存，NVMe低延迟PCIe闪存来提供更高的性能。那么结构也就有先前看到的图二，转化成了图三结构；部署，管理和监控仍然经过熟悉的System Center的SCVMM和SCOM或者PowerShell来实现。

其实构建存储空间直连模式的初衷就是用最高效的方式提供私有云存储，而且衍生出不少作法，包括：

• Hyper-V IaaS存储

• 做为备份和复制的存储目标

• 存储计算一体化的超融合架构

• 存储和计算分离的融合架构

以上架构，不管对于企业仍是云供应商均可以加以使用构建。目前存储空间直连主要经过两种部署方式构建：

第一种就是私有云超融合结构，就是上述的存储空间和虚拟化层在同一台服务器上构建的结构。

第二种方法是融合结构，即存储计算非汇集模式，存储集群和计算集群（Hyper-V集群）分离。非汇集模式的好处是能够分别管理和扩充存储和计算单元，也能够有效防止过渡部署的状况出现。

注意这里涉及的架构之因此先进就是由于采用了无共享存储架构，由于这里引入的概念是利用每一个服务器本机的本地物理存储而不是像Windows Server 2012 R2中采用全部存储服务器集群中共享的SAS物理存储构建；存储空间直连技术的魅力就在于经过池化全部网络链接的集群节点本地的存储设备，这些本地存储设备能够来自于不一样的厂商和品牌；如前文所述，SAS共享存储对硬件有特殊的要求，而且物理链接和部署都须要人工介入，这种复杂程度远大于在网络共享环境中添加一个独立的物理服务器到集群环境中，若是构建的集群规模扩大复杂度也会成指数增加。固然，还有一个显而易见的好处，其实我的理解这也是融合架构的必经之路，咱们须要一条足够宽速度足够快的跑道来并行起降咱们的工做负载，这种结构咱们采用的是SMB直连技术，若是您没有据说这个是在2年前微软提出的技术了，经过这个技术咱们能够作到超高速在线迁移虚拟机等功能；这种技术的前提是咱们须要在集群节点中激活带RDMA功能的网卡用户存储服务，RDMA的好处是能够提供一个高带宽延迟的网络，而且能够大幅度下降主机CPU的开销，就是咱们说的这个"高速公路"，有了这条宽带咱们就有了部署融合架构的基础；SMB 3.0多通道技术也为了咱们提供了更高的带宽聚合和更高的可用性，而且这是自适应的技术；也正是得以与这个通道咱们才能够体验无共享式的存储服务。

最后在这里在脑补一个文件系统ReFS，在Windows Server 2016中默认针对全部存储相关服务均提供了ReFS文件系统，这个文件系统有N多超酷的功能，初了超强的稳定性之外，能够在其上构建集群卷及集群文件系统各方面对对你们熟知的NTFS文件系统都是大幅度的超越。这里举两个很是酷的例子，其一以前对于固定大小的虚拟机文件vhd/vhdx的写0操做咱们但愿快速建立的话一般须要经过offload（卸载）功能到硬件上，如今这个技术存储空间直连技术能够对Hyper-V经过ReFS文件系统无需特殊硬件就能够轻松秒建。此外你知道原来最容易出错也最耗费时间的虚拟机增量快照合并，一般须要无限次耗费IO的迭代拷贝合并，如今也能够指针位图合并轻松秒合。总而言之谁用谁知道：）

目前也有打包好的合做伙伴解决方案包括，思科，戴尔，富士通，惠普，因特尔和联想等，能够提供软硬一体化的存储空间直连技术来直接使用。

目前若是你们想尝鲜体验存储空间直连的威力，可直接下载Windows Server 2016 TP4 进行试用。关于部署和设置存储空间直连的方法能够参考这篇文章（英文的）。