Windows Server 2012 đã giới thiệu một tính năng mới có tên là Scale-Out File Server (SOFS). Trước đây, SOFS chủ yếu được sử dụng như một tầng lưu trữ chia sẻ (thay thế cho SAN dùng chung) cho các máy chủ ảo hóa Hyper-V, nhưng tính năng này cũng hữu ích cho SQL Server 2012 trở lên, có thể lưu trữ cả tệp cơ sở dữ liệu hệ thống và người dùng. chia sẻ tệp SMB 3.0 cho cả phiên bản độc lập và nhóm của SQL Server. SOFS được tạo thành từ một tập hợp các máy chủ tệp được phân cụm tạo thành một cụm máy chủ tệp chuyển đổi dự phòng trong suốt. Máy chủ cơ sở dữ liệu kết nối với SOFS bằng cách sử dụng mạng SMB 3.0 (yêu cầu Windows Server 2012 hoặc mới hơn trên cả máy chủ tệp và máy chủ cơ sở dữ liệu). Bạn cũng cần một hoặc nhiều hộp JBOD mà mỗi nút cụm SOFS được kết nối bằng cáp SAS. Bộ điều hợp mạng có khả năng Truy cập Bộ nhớ Trực tiếp Từ xa (RDMA) sử dụng SMB Direct được yêu cầu ở cả hai phía của kết nối. Bộ điều hợp mạng RDMA có sẵn ở ba loại khác nhau:Giao thức RDMA diện rộng Internet (iWARP), Infiniband hoặc RDMA qua Ethernet hội tụ (RoCE).
Không gian lưu trữ được sử dụng để tổng hợp các đĩa SAS của (các) bao vây JBOD. Đĩa ảo được tạo từ các đĩa SAS tổng hợp, cung cấp khả năng phục hồi chống lại sự cố ổ đĩa hoặc vỏ bọc, cũng như cho phép lưu trữ theo cấp SSD / HDD và bộ nhớ đệm ghi lại. Trong Windows Server 2012 và 2012 R2, hệ thống lưu trữ HA sử dụng Storage Spaces yêu cầu tất cả các đĩa phải được kết nối vật lý với tất cả các nút lưu trữ. Để cho phép các đĩa được kết nối vật lý với tất cả các nút lưu trữ, chúng cần phải là đĩa SAS và chúng cần được cài đặt trong khung JBOD bên ngoài với mỗi nút lưu trữ có kết nối vật lý với khung JBOD bên ngoài.
Ví dụ về kiểu triển khai này được hiển thị trong Hình 1:
Hình 1:Máy chủ tệp mở rộng JBOD dùng chung trong Windows Server 2012 và 2012 R2
Hai điểm yếu chính của SOFS là chi phí và độ phức tạp của tầng lưu trữ SAS và thực tế là chỉ hỗ trợ ổ cứng SAS và ổ SSD (có nghĩa là không có ổ cứng hoặc SSD SATA có giá thành thấp hơn). Bạn cũng không thể sử dụng ổ đĩa nội bộ cục bộ hoặc thẻ lưu trữ PCIe trong các nút máy chủ tệp riêng lẻ có SOFS trong Windows Server 2012 R2.
Storage Spaces Direct
Một trong những tính năng mới thú vị hơn trong Windows Server 2016 được gọi là Storage Spaces Direct (S2D), cho phép các tổ chức sử dụng nhiều nút máy chủ tệp hàng hóa được phân cụm để xây dựng các hệ thống lưu trữ có khả năng mở rộng cao với bộ nhớ cục bộ, sử dụng SATA, SAS hoặc Các thiết bị PCIe NVMe. Bạn có thể sử dụng các ổ đĩa nội bộ trong mỗi nút lưu trữ hoặc các thiết bị đĩa được gắn trực tiếp bằng cách sử dụng “Chỉ một loạt đĩa” (JBOD) trong đó mỗi JBOD chỉ được kết nối với một nút lưu trữ duy nhất. Điều này loại bỏ yêu cầu trước đây đối với kết cấu SAS dùng chung và sự phức tạp của nó (yêu cầu với Windows Server 2012 R2 Storage Spaces và SOFS), đồng thời cho phép sử dụng các thiết bị lưu trữ ít tốn kém hơn như đĩa SATA.
Để sử dụng S2D, bạn cần ít nhất bốn máy chủ tệp được phân nhóm mà mỗi máy chủ có thể có hỗn hợp ổ đĩa trong (SAS hoặc SATA), thẻ lưu trữ flash PCIe hoặc thiết bị đĩa gắn trực tiếp sẽ được gộp chung bằng cách sử dụng Không gian lưu trữ. Có thể lên đến 240 đĩa trong một nhóm duy nhất, được chia sẻ bởi tối đa 12 máy chủ tệp. Bus lưu trữ phần mềm thay thế lớp SAS của SOFS SAS JBOD được chia sẻ. Bus lưu trữ phần mềm này sử dụng mạng SMB 3.1.1 với RDMA (SMB Direct) giữa các nút cụm S2D để liên lạc. Tính năng Storage Spaces tổng hợp các đĩa cục bộ và DAS thành một nhóm lưu trữ, nơi một hoặc nhiều đĩa ảo được tạo từ nhóm. Các đĩa ảo (LUN) được định dạng bằng Hệ thống tệp có khả năng phục hồi (ReFS) và sau đó được chuyển đổi thành các ổ chia sẻ theo cụm (CSV), làm cho chúng hoạt động trên toàn bộ cụm máy chủ tệp.
Ngăn xếp S2D được hiển thị trong Hình 2:
Hình 2:Ngăn xếp Storage Spaces Direct (S2D) (Nguồn hình ảnh:Microsoft)
Lý do tại sao điều này lại quan trọng đối với các chuyên gia cơ sở dữ liệu SQL Server là S2D sẽ cung cấp cho bạn một lựa chọn triển khai hiệu suất cao khác cho hệ thống con lưu trữ của bạn sẽ hoạt động với các phiên bản SQL Server độc lập, với các phiên bản FCI truyền thống (yêu cầu bộ nhớ dùng chung), và với các phiên bản đang sử dụng nút AlwaysOn AG.
Nếu bạn có bộ điều hợp mạng thích hợp (không phải giống vườn của bạn, các NIC Broadcom Gigabit Ethernet được nhúng) cho cả máy chủ tệp được phân nhóm và máy chủ cơ sở dữ liệu của bạn, bạn sẽ có thể tận dụng SMB Direct và RDMA để mạng SMB có thể phân phối Thông lượng cực cao, với độ trễ rất thấp và bộ điều hợp mạng sử dụng CPU thấp, cho phép máy chủ tệp từ xa giống với bộ nhớ cục bộ từ góc độ hiệu suất. Tính năng S2D mới sẽ giúp việc triển khai một cụm Máy chủ Tệp Mở rộng quy mô trở nên dễ dàng hơn và ít tốn kém hơn, có thể mang lại hiệu suất cực cao cho việc sử dụng Máy chủ SQL. Điều này không chỉ hoạt động đối với các phiên bản SQL Server thô, không ảo hóa mà còn là một giải pháp tốt cho các phiên bản SQL Server ảo hóa, nơi máy chủ ảo hóa có thể có được hiệu suất I / O tốt hơn nhiều so với từ SAN thông thường.
Ví dụ:nếu bạn có bộ điều hợp kênh máy chủ 56Gb InfiniBand (FDR) (HCA) được cắm vào khe cắm PCIe 3.0 x8 của máy chủ cơ sở dữ liệu (hoặc máy chủ lưu trữ ảo hóa) và các máy chủ tệp của bạn, điều đó sẽ cung cấp cho bạn khoảng 6,5 GB / giây thông lượng tuần tự cho mỗi kết nối . Tôi có một số thông tin chi tiết hơn về tốc độ thông lượng tuần tự và nguồn cấp dữ liệu tại đây. Hiện tại, bạn phải sử dụng PowerShell để triển khai và quản lý Storage Spaces Direct. Bài viết TechNet này có một số thông tin và ví dụ tốt về cách kiểm tra S2D trong Windows Server 2016 Technical Preview 3.
Vào thời điểm Windows Server 2016 và SQL Server 2016 là GA, chúng ta có thể sẽ có bộ xử lý Intel Xeon E5-2600 v4 "Broadwell-EP" 14nm mới, sẽ có tối đa 22 lõi vật lý trên mỗi ổ cắm và 55 MB bộ nhớ đệm L3 được chia sẻ, cùng với hỗ trợ bộ nhớ DDR4 2400. Dòng bộ xử lý mới này sẽ hoạt động với các mẫu máy chủ hiện có, chẳng hạn như Dell PowerEdge R730, vì nó tương thích với socket tương thích với bộ vi xử lý dòng "Haswell-EP" 22nm hiện tại. Điều này sẽ cung cấp cho bạn nền tảng phần cứng máy chủ cơ bản tốt nhất để tận dụng tối đa S2D.
