Scegliere i dischi per cluster Azure Stack HCI e Windows Server

Si applica a: Azure Stack HCI, versioni 22H2 e 21H2; Windows Server 2022, Windows Server 2019

Questo articolo fornisce indicazioni su come scegliere le unità per soddisfare i requisiti di prestazioni e capacità.

Tipi di unità

Spazi di archiviazione diretta, la tecnologia di virtualizzazione dell'archiviazione sottostante dietro Azure Stack HCI e Windows Server funziona attualmente con quattro tipi di unità:

Tipo di unità	Descrizione
	PMem si riferisce alla memoria persistente, a un nuovo tipo di archiviazione a bassa latenza e ad alte prestazioni.
	NVMe (Non-Volatile Memory Express) si riferisce alle unità ssd che si trovano direttamente sul bus PCIe. I fattori di forma comuni sono 2,5" U.2, PCIe Add-In-Card (AIC) e M.2. NVMe offre una velocità effettiva di I/O superiore con una latenza inferiore rispetto a qualsiasi altro tipo di unità attualmente supportata, ad eccezione di PMem.
	SSD si riferisce a unità ssd, che si connettono tramite SATA o SAS convenzionali.
	HDD si riferisce a unità disco rigido magnetiche e rotazionali, che offrono una grande capacità di archiviazione.

Cache predefinita

Gli Spazi di archiviazione diretta dispongono di una cache lato server integrata. Si tratta di una cache di lettura e scrittura di grandi dimensioni, persistente e in tempo reale. Nelle distribuzioni con più tipi di unità, la configurazione avviene automaticamente per utilizzare tutte le unità del tipo con velocità maggiore. Le unità rimanenti vengono usate per aumentare la capacità.

Per ulteriori informazioni, consulta Comprendere la cache del pool di archiviazione.

Opzione 1: Ottimizzazione delle prestazioni

Per ottenere una latenza submilliseconda prevedibile e uniforme tra letture casuali e scritture in qualsiasi dato o per ottenere operazioni di I/O al secondo estremamente elevate (sono state eseguite oltre 13 milioni di operazioni di I/O) o velocità effettiva di I/O (sono state eseguite più di 500 GB/sec di letture), è consigliabile passare a "all-flash".

Esistono diversi modi per eseguire questa operazione:

Diagramma che mostra le opzioni di distribuzione, tra cui tutte le NVMe per la capacità, NVMe per la cache con unità SSD per la capacità e tutte le unità SSD per la capacità.

1. Tutti i file NVMe. L'uso di tutti i dispositivi NVMe offre prestazioni ineguagliabili, inclusa la latenza più prevedibile. Se tutte le unità sono dello stesso modello, non è presente alcuna cache. È anche possibile combinare modelli NVMe di resistenza più elevata e di resistenza inferiore e configurare il primo per memorizzare nella cache le scritture per quest'ultimo (richiede la configurazione).

2. NVMe + SSD. Usando NVMe con le unità SSD, NVMe cachera automaticamente le scritture sulle unità SSD. Ciò consente di unire le scritture nella cache e di essere destagate solo in base alle esigenze, per ridurre l'usura delle unità SSD. Ciò fornisce caratteristiche di scrittura simili a NVMe, mentre le letture vengono gestite direttamente dalle unità SSD anche veloci.

3. Tutte le unità SSD. Come per All-NVMe, non esiste alcuna cache se tutte le unità sono dello stesso modello. Se si combinano modelli di resistenza superiore e di resistenza inferiore, è possibile configurare il primo per memorizzare nella cache le scritture per quest'ultimo (richiede la configurazione).

   Nota

   Un vantaggio dell'uso di all-NVMe o all-SSD senza cache è che si ottiene capacità di archiviazione utilizzabile da ogni unità. Non c'è capacità "spesa" per la memorizzazione nella cache, che può risultare interessante su piccola scala.

Opzione 2: bilanciamento delle prestazioni e della capacità

Per ambienti con una varietà di applicazioni e carichi di lavoro, alcuni con requisiti di prestazioni rigorosi e altri che necessitano di ampia capacità di archiviazione, dovresti optare per un approccio "ibrido" utilizzando la cache NVMe o SSD per HDD di capacità maggiore.

1. NVMe + HDD. Le unità NVMe accelerano le letture e le scritture memorizzando nella cache entrambi. La memorizzazione nella cache consente alle unità HDD di concentrarsi sulle scritture. Le scritture nella cache assorbono i burst e consentono di unire le scritture per essere rilasciate solo quando necessario, in maniera serializzata artificiale, che massimizza le operazioni IOPS di HDD e il throughput di I/O. Ciò fornisce caratteristiche di scrittura simili a NVMe e anche per i dati letti di frequente o di recente, caratteristiche di lettura simili a NVMe.

2. SSD + HDD. Analogamente a quanto illustrato in precedenza, le unità SSD accelerano le letture e le scritture memorizzando nella cache entrambi. In questo modo sono disponibili caratteristiche di scrittura simili a SSD e caratteristiche di lettura simili a SSD per i dati letti di frequente o di recente.

   Esiste un'altra opzione, piuttosto esotica: utilizzare unità di tutti e tre i tipi.

3. NVMe + SSD + HDD. Con le unità di tutti e tre i tipi, le unità NVMe memorizzano nella cache sia le unità SSD che le unità HDD. Il fascino è che è possibile creare volumi sulle unità SSD e sui dischi rigidi, fianco a fianco nello stesso cluster, tutti accelerati da NVMe. Il primo è esattamente come in una distribuzione "all-flash" e quest'ultimo è esattamente come nelle distribuzioni "ibride" descritte in precedenza. Questo è concettualmente come avere due pool, con gestione della capacità in gran parte indipendente, cicli di errore e riparazione e così via.

   Importante

   È consigliabile usare il livello SSD per posizionare i carichi di lavoro più sensibili alle prestazioni su all-flash.

Opzione 3: Ottimizzazione della capacità

Per i carichi di lavoro che richiedono grande capacità e scrittura raramente, ad esempio archiviazione, destinazioni di backup, data warehouse o archiviazione a freddo, è consigliabile combinare alcune unità SSD per la memorizzazione nella cache con molte unità HDD di dimensioni maggiori per la capacità.

1. SSD + HDD. Le unità SSD effettuano il caching delle letture e scritture per assorbire i picchi e offrire prestazioni di scrittura simili a quelle degli SSD, con un trasferimento ottimizzato sulle unità HDD in un secondo momento.

Considerazioni sul ridimensionamento

Cache

Ogni server deve avere almeno due unità cache (il minimo necessario per la ridondanza). Consigliamo di rendere il numero di dischi di capacità come un multiplo del numero di dischi della cache. Ad esempio, se si dispone di 4 unità cache, si otterranno prestazioni più coerenti con 8 unità di capacità (rapporto 1:2) rispetto a 7 o 9.

La cache deve essere dimensionata per supportare il set di lavoro delle applicazioni e dei carichi di lavoro, cioè tutti i dati che stanno leggendo e scrivendo attivamente in qualsiasi momento. Non esiste alcun requisito di dimensione della cache oltre questo. Per le distribuzioni con HDD, un buon punto di partenza è il 10% della capacità, ad esempio, se ogni server ha 4 x 4 TB HDD = 16 TB di capacità, quindi 2 x 800 GB SSD = 1,6 TB di cache per server. Per le distribuzioni all-flash, in particolare con unità SSD di resistenza elevata , può essere giusto iniziare più vicino al 5% della capacità, ad esempio se ogni server ha 24 x 1,2 TB SSD = 28,8 TB di capacità, quindi 2 x 750 GB NVMe = 1,5 TB di cache per server. È sempre possibile aggiungere o rimuovere unità cache in un secondo momento per regolare.

Generale

È consigliabile limitare la capacità di archiviazione totale per server a circa 400 terabyte (TB). Maggiore è la capacità di archiviazione per server, maggiore è il tempo necessario per risincronizzare i dati dopo il tempo di inattività o il riavvio, ad esempio quando si applicano gli aggiornamenti software. La dimensione massima corrente per pool di archiviazione è di 4 petabyte (PB) (4.000 TB) (1 PB per Windows Server 2016).

Passaggi successivi

Per altre informazioni, vedere anche:

• Informazioni sulla cache del pool di archiviazione
• considerazioni sulla simmetria delle unità
• Pianificare i volumi
• Tolleranza di errore ed efficienza di archiviazione
• Comprendere e distribuire la memoria persistente