微軟最新SR儲存複本機制 實戰伺服器間同步複寫

微軟下一代Windows Server作業系統(先前開發代號為Windows Server vNext,目前則稱為Windows Server 2016)的新式儲存機制中,有一項新的儲存特色功能稱之為SR(Storage Replica),本文將透過說明及實作演練讓大家了解這項儲存複本的強大功能。

如圖3所示,以下為採用非同步複寫機制時,兩端主機之間資料複寫的動作:

1. 應用程式發出寫入資料需求。
2. 來源端節點主機將資料寫入至本地端儲存資源「日 誌」內。
3. 來源端節點主機回覆應用程式確認已完成IO動作。
4. 透過SMB 3協定將資料傳輸至目的端節點主機。
5. 目的端節點主機將所收到的資料寫入至本地端儲 存資源「日誌」當中。
6. 目的端節點主機寫入完成後,回覆給來源端主機已 完成IO動作。


▲ 圖3 SR「非同步」複寫機制運作架構示意圖(圖片來源:TechNet Library – Storage Replica Overview)

儲存複本功能整理

儲存複本功能的特色功能,概要整理如表1所示。

表1 儲存複本功能說明

實作Server to Server同步複寫機制

此實作為儲存複本機制中的「Server→Server」方式,目前在Windows Server 2016技術預覽中,針對此使用情境的部分,並沒有GUI圖形化工具可以進行組態設定作業,因此將統一採用PowerShell進行實作。

如圖4所示,這兩台進行儲存複寫的單機伺服器,可以位於同一個站台或是不同站台。在本次實作環境中,兩台主機將位於同一個站台同一個網域內,但是擺放在不同樓層的實體位置,以期能夠因應故障損壞事件。


▲圖4 Server to Server儲存複本運作架構示意圖。(圖片來源:TechNet Library – Storage Replica Overview)

先決條件

下列項目為實作儲存複本機制時,每台實體伺服器所應採用及注意的先決條件事項,後續在進行實作之前也會使用Test-SRTopology指令進行儲存複本實作前的環境檢查作業:

·支援採用的儲存資源種類,有SAS JBODs、Fibre Channel SAN、iSCSI Target、DAS等等。

·在儲存資源中的硬碟種類,應該要包含一般機械式硬碟(用來存放資料),以及SSD固態硬碟(用來存放日誌)。

·在網路傳輸方面,至少應該有一條專用的1GbE傳輸線路,或是10GbE、RDMA(RoCE、iWARP、InfiniBand),並且平均≦5毫秒(ms)的來回延遲時間。

·在防火牆規則部分,來源端及目的端的節點主機都需要允許ICMP、SMB(Port 445、5445)、WS-MAN(Port 5985)流量可以進行雙向通訊。

初始環境組態設定

了解實作儲存複本的環境需求後,便可以進行初始環境的設定作業。在此次的實作環境中將會有三台實體伺服器,一台主機擔任網域控制站的角色,另外兩台主機(SR-SRV01、SR-SRV03)則是實作儲存複本Server to Server機制。

首先,實作儲存複本機制的主機,採用的Windows Server 2016必須為DataCenter版本才行,在官方的規劃中,Standard版本並不支援儲存複本機制。安裝Windows Server 2016作業系統後,組態設定好IP位址及電腦名稱並且加入網域,然後重新啟動主機,如圖5所示。


▲圖5 實作儲存複本機制的主機順利加入網域。

接著確認實作儲存複本機制的兩台主機所採用的儲存資源種類(JBOD/iSCSI/FCSAN/DAS),此實作環境中兩台主機採用DAS(Direct-Attached Storage),也就是實體伺服器的本機硬碟來擔任儲存資源。

如果採用JBOD、iSCSI、FC SAN等儲存資源,應該採用儲存設備廠商所提供最新最穩定的韌體(Firmware)及驅動程式。

此外,在實作伺服器方面,除了也應採用最新最穩定的BIOS/UEFI Firmware版本外,其他如主機板、網路卡、晶片組等驅動程式也應使用最新穩定的版本。在BIOS設定上,建議停用C-State節省電力設定,並啟用QPI Speed、NUMA、High Performance等設定,以便讓伺服器保持在最佳效能狀態。

選擇好採用的儲存資源後,在實作儲存複本機制之前仍有如下相關的注意事項:

1. 至少要建立兩個磁碟區,一個磁碟區用於儲存資 料,另一個磁碟區則用於儲存日誌。

2. 用於儲存複本機制的兩個磁碟區,僅能採用新式的 GPT進行初始化,而非舊式的MBR。

3. 實作儲存複本機制的兩台伺服器,不管是資料磁碟 區或日誌磁碟區,其儲存空間大小必須一致。

4. 日誌磁碟區,至少要有8GB的儲存空間,並且視複 寫的資料磁碟區空間大小而相對地增加空間,同時建議採用反應快速的儲存資源(如SSD固態硬碟)進行儲存。

5. 資料磁碟區,最大支援至10TB的儲存空間,可以 採用一般機械式硬碟、固態硬碟,也能夠採用RAID 1、10、5、50,並且支援內建的Storage Space(Tier、Mirror、Parity)等Virtual Disk。

6. 進行儲存複本的磁碟區,不應該包含系統磁碟區 (System Volume)、分頁檔案(Page File)、傾印檔案(Dump Files)。


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