Storage Spaces Direct S2D mit Windows Server 2019Wir beginnen mit der Frage: Was sind Storage Spaces Direct, S2D überhaupt?
Storage Spaces Direct (S2D) ist eine neue Technologie der dezentralen Datenspeicherung, die in Windows Server 2016 Datacenter und Windows Server 2019 Datacenter eingeführt wurde.

Mit S2D können die lokalen Platten mehrerer Server in fehlertolerante und skalierbare Speicher organisiert werden, die sowohl vor dem Ausfall einzelner Platten als auch des gesamten Servers geschützt sind.

Der Preis für einen solchen software-definierten Speicher (SDS) ist viel niedriger als die Kosten für die Realisierung eines vollständigen SAN oder NAS.

Darüber hinaus lassen sich durch einfache Skalierung und die Möglichkeit, eine Vielzahl von Laufwerken (einschließlich SSDs und NVMe) zu verwenden, erhebliche Leistung und Effizienz erzielen.

Vorteile von Storage Spaces Direct

Durch die Möglichkeit, Industriestandardserver mit internen Laufwerken zu verwenden und die Notwendigkeit einer gemeinsamen SAS-Struktur zu eliminieren, reduziert S2D die Komplexität, erhöht die Skalierbarkeit und bietet die Flexibilität bei der Nutzung von Speichergeräten, die bisher nicht verfügbar waren.

Darüber hinaus hat S2D auch noch viele andere Vorteile:

Die einfache Implementierung von S2D
Sie benötigen nur 15 Minuten, um von Standard-Windows Server 2016-basierten Servern zum ersten Storage Spaces Direct-Cluster zu gelangen. Wenn Sie ein Kontrollkästchen anklicken, können System Center-Benutzer die Lösung implementieren.

Hohe Leistung
Mit Flash- oder Hybridlaufwerken können Sie mit Storage Spaces Direct problemlos mehr als 150.000 gemischte, zufällige 4k IOPS pro Server bewältigen. Die Laufzeit wird dank der integrierten Hypervisor-Architektur, des Lese-/Schreib-Caches und der Unterstützung für fortschrittliche NVMe-Laufwerke, die direkt am PCIe-Bus installiert sind, minimiert.

Fehlertoleranz
Storage Spaces Direct unterstützt die Fehlertoleranz. Bei einem Plattenausfall werden beschädigte Daten automatisch auf den verbleibenden Platten wiederhergestellt. Effektive Technologie gewährleistet eine kontinuierliche Verfügbarkeit, falls Laufwerke, Server oder Komponenten ausfallen.

Beschleunigtes Erasure Coding System
Lokale Rekonstruktionscodes und das der Erasure Coding inhärente Echtzeit-Tiering sorgen für eine 2,4-mal höhere Speichereffizienz. Die Effizienzsteigerung gilt für Festplattenlaufwerke und gemischte hot/cold Workloads. Dadurch werden die verbrauchten CPU-Ressourcen reduziert, und sie können dort eingesetzt werden, wo sie am meisten benötigt werden – in den virtuellen Maschinen (VM).

Umfassendes Leistungsmanagement
Mit den Storage-QoS-Steuerelementen können Sie überlastete VMs auf die Einhaltung der minimalen und maximalen IOPS-Grenzen pro VM überprüfen. Der Health Service ist ein intelligenter integrierter Diagnosemechanismus, der es Administratoren selbst mit grundlegenden technischen Kenntnissen ermöglicht, das System täglich zu überwachen und zu verwalten.

Skalierbarkeit
Storage Spaces Direct kann von 2 bis 16 Servern skaliert werden. Sie können bei Bedarf Server hinzufügen und die Daten einfach neu ausbalancieren, um zusätzliche Ressourcen optimal zu nutzen.



S2D-Bereitstellungsoptionen

Die Storage Spaces Direct-Architektur bietet Kunden die Wahl, eine Infrastruktur entweder als konvergente oder hyperkonvergente Infrastruktur zu implementieren.

Speicherung und Rechenleistung in separaten Clustern
In konvergenten Implementierungen wird ein Scale-out File Server (SoFS) über Storage Spaces Direct platziert, um netzwerkgebundenen Speicher über SMB3-Dateifreigaben bereitzustellen. Das Szenario der getrennten Rechen- und Speicherfunktionen erhöht die Skalierbarkeit der IT-Infrastruktur und gewährleistet eine unabhängige Verwaltung der Rechen- und Speicherressourcen.

Konvergente Struktur S2D

Konvergente Bereitstellung S2D



Ein Cluster für Rechenleistung und Speicherung
Der Kernpunkt der hyper-konvergenten Bereitstellung von Speicherplätzen besteht darin, Hyper-V-VMs oder SQL Server-Datenbanken direkt auf Speicherservern auszuführen, wo die Dateien auf den lokalen Volumes gespeichert werden. Auf diese Weise erhalten die Anwender einen vereinfachten Zugriff auf den Dateiserver, ohne dass Berechtigungen festgelegt werden müssen, und senken so die Kosten für die Hardwarebereitstellung.

Hyperkonvergente Struktur S2D

Hyperkonvergente Bereitstellung von S2D



Storage Spaces Direct (S2D) im Einsatz
Microsoft S2D stellt eine Weiterentwicklung der Storage Spaces-Technologie dar. Sie ist mit aktuellen Funktionen zur Erstellung des Windows Server SDS-Stacks integriert, einschließlich SoFS (SMB 3.0), Cluster Shared Volume File System (CSVFS), Speicherbereiche und Failover-Clustering.

Außerdem verfügt Storage Spaces Direct über eine völlig neue Funktion namens Software Storage Bus. Er überspannt einen S2D-Hyper-V-Cluster und richtet eine softwaredefinierte Speicherlösung ein, bei der alle Server die lokalen Laufwerke des jeweils anderen sehen können.

Storage Spaces Direct verwendet das neue Resilient File System (ReFS), das Operationen mit VHDX-Dateien, wie das Erstellen, Erweitern und Kombinieren von Kontrollpunkten, erheblich beschleunigt.

Das Funktionsprinzip von S2D besteht darin, dass es lokale Festplatten von Knoten aus einem Hyper-V-Cluster in Speicherpools zusammenfasst. Diese Pools ermöglichen es, virtuelle Volumes zu erstellen und sie als Cluster Shared Volume (CSV) zur Speicherung von Dateien von Hyper-V-VMs und Dateischichten von SoFS-Servern zu verwenden.

Die Speichergröße kann jedoch durch einfaches Hinzufügen eines neuen Servers oder Laufwerks zu S2D erweitert werden.

Storage Spaces Direct ist extrem einfach zu verwenden. Sie müssen nur die folgenden Mindestanforderungen erfüllen, um loszulegen:

  • Windows Server 2016 Datencenter
  • 2 bis 16 Server in einem Hyper-V-Cluster mit verfügbaren lokal angeschlossenen SATA-, SAS- oder NVMe-Laufwerken
  • Mindestens 10 GbE-Netzwerkkonnektivität
  • RDMA wird empfohlen
  • Speicher für Windows Server, VMs und andere Anwendungen oder Workloads.

Microsoft Storage Spaces Direct ist eine einzigartige Gelegenheit, Speicherplatz für fehlertolerante Systeme mit mehreren Knoten zu nutzen. Eine konvergente oder hyperkonvergente Architektur vereinfacht die Beschaffung und Bereitstellung von Lösungen drastisch. Gleichzeitig bieten Funktionen wie Caching, mehrstufige Speicherung und Clearing-Codierung zusammen mit den neuesten Technologien wie RDMA-Netzwerk und NVMe-Laufwerken eine konkurrenzlose Effizienz und Leistung.

Weitere Links zu S2D:

Direkte Speicherplätze – Übersicht bei Microsoft

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Schauen Sie sich die Lösungen mit S2D an. Microsoft greift hier direkt die etablierten Hersteller von Storagelösungen an. Hier haben Sie die Möglichkeit, mit weniger Drittherstellern aus zukommen. Es ist ein wirklich sehr, sehr attraktives System für mittelständische Unternehmen. Wir gehen davon, dass das den Markt für Storage-Systeme deutlich verändern und konsolidieren wird. Und auch VMware hat es wieder mal zunehmend schwerer.

Gerne helfen wir Ihnen bei der Auswahl oder der kompletten Implementierung und Support eines S2D-Systems im Raum Hamburg, Bremen, Lübeck & Kiel. Sprechen Sie uns einfach an.

Jens Hagel
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