Storage Spaces Direct mit Hyper-V Cluster

Storage Spaces Direct (S2D) ist eine Software Defined Storage-Lösung von Microsoft die in Windows Server 2016 Einzug findet. Diese Technologie erlaubt es den lokalen Plattenspeicher von mehreren Servern in einem Cluster zu einem großen logischen Laufwerk zusammenzufassen (ähnlich wie VMware vSAN).

Dieses logische Laufwerk ist somit für alle Mitglieder des Clusters verfügbar und kann entweder zusammen mit Hyper-V als Hyper-Converged Lösung betrieben werden oder als separater Scale-Out File Server für andere Cluster zur Verfügung gestellt. Damit entfällt die Anschaffung eines teuren und komplexen SAN-Systems.

In Kombination mit NVMe SSDs bietet Storage Spaces Direct erstklassige Performance da die Schreibvorgänge über alle Platten hinweg erfolgen und die Leistung so optimal verteilt werden kann. Eine einfache Erweiterbarkeit ist durch das Hinzufügen weiterer Mitglieder im Cluster oder Festplatten möglich.

Weiterhin bietet Storage Spaces Direct Fehlertoleranz indem Kopien des Volumes über mehrere Mitglieder im Cluster verteilt gespeichert werden. Somit ist der Storage auch bei Ausfall eines Mitglieds des Clusters sicher. Auch beachtet Storage Spaces Direct Fault Domain Awareness sodass die Kopien über Racks und Chassis verteilt werden.

Realisiert wird dies durch den neu in Windows Server 2016 eingeführten Software Storage Bus (SSB) der es jedem Mitglied im Cluster erlaubt die Platten in allen anderen Servern zu sehen und darauf zuzugreifen. Der Software Storage Bus besteht aus den beiden Komponenten ClusPort und ClusBlft. ClusPort stellt einen virtuellen Host Bus Adapter (HBA) bereit der es einem Server ermöglicht auf Platten in anderen Servern zuzugreifen, ClusBlft virtualisiert die vorhanden Platten in den anderen Servern sodass ClusPort auf diese zugreifen kann.

Storage Spaces Direct benutzt einen Always-On Cache um hohe Lese-und Schreibraten zu erreichen. Die Replikation des Storage-Verkehrs geschieht über SMB3 und optional auch in Verbindung mit SMB Direct und SMB Multichannel. Daten werden zuerst in den schnellen Cache geschrieben (bspw. NVMe SSDs) bevor sie später in optimierter Form auf den langsamen Speicher (bspw. HDDs) destaged werden. Für die Storage Replikation werden RDMA-NICs empfohlen (RoCE).

Weiterhin bietet Storage Spaces Direct weitere intelligente Features wie Reserve Capacity und Storage Optimization. Ist genügend Speicherplatz im Cluster vorhanden, kann Reserve Capacity den Inhalt verloren gegangener Festplatten wieder auf andere Festplatte im Cluster aufteilen. Somit müssen kaputte Festplatten nicht sofort gewechselt werden und gefährden die Storage Resiliency nicht. Storage Optimization prüft in 30-Minuten Abständen die gleichmäßige Verteilung der Daten auf alle verfügbaren Platten. Werden neue Platten oder Mitglieder zum Cluster hinzugefügt kümmert sich Storage Spaces Direct automatisch um die gleichmäßige Verteilung.

Storage Spaces Direct bietet somit eine reale Alternative zu klassischen SAN-Lösungen. Es wird keine zusätzliche Hardware oder Lizenzen benötigt, Windows Server 2016 Datacenter ist ausreichend. Es wird ebenfalls keine aufwendige Verkabelung benötigt, die gesamte Kommunikation kann über Standard-Ethernet abgewickelt werden. Weiterhin kann die Verwaltung über die bekannten Windows-Tools wie Server-Manager, PowerShell und Failovercluster-Manager erfolgen, auch eine Integration in System Center ist vorhanden.

Wir bieten Schulungen zu diesem Thema und Realisierungsprojekte an. Haben sie Fragen oder wünschen sie Informationen zu Storage Spaces Direct?  Dann rufen sie uns an unter +49 82828812990?

 

Jetzt unverbindlich anfragen!