Архитектуры хранилища Windows Server с Hyper-V

Узнайте, как использовать Windows Server с SAN, NAS, каналом волокна, iSCSI, хранилищем SMB для Hyper-V. Windows Server Hyper-V — это зрелая платформа гипервизора, которая поддерживает широкий спектр архитектур физического хранилища, от автономных систем без устойчивости к кластеризованным системам с сложными требованиями к устойчивости. Вы также узнаете о распространенных конфигурациях с использованием гиперконвергентных и разъединяемых архитектур хранилища.

В этой статье не описывается каждая возможная конфигурация архитектуры хранилища. Он также не описывает менее распространенные типы конфигурации или пограничных вариантов.

Хранилище SAN или NAS

При использовании Windows Server в разугрегированной конфигурации с помощью хранилища SAN или NAS устанавливается Hyper-V в кластере, где виртуальные машины обращаются к хранилищу по сети.

При использовании этой конфигурации:

• Виртуальные машины высокодоступны для любого узла в одном вычислительном кластере.

• Системы SAN и NAS предоставляют собственные гарантии доступности.

В этой модели вычислительные ресурсы и хранилища масштабируется независимо друг от друга. Например, если требуется больше ресурсов обработки или памяти для размещения виртуальных машин (ЦП или ОЗУ), можно добавить дополнительные вычислительные узлы или кластеры без добавления дополнительного хранилища. Каждый вычислительный кластер может содержать от 1 до 64 узлов.

Хранилище можно масштабировать независимо от вычислительного кластера. Масштабирование кластера хранилища зависит от поставщика. Обратитесь к поставщикам, чтобы понять, как решение хранилища, которое они предлагают, может масштабироваться.

Автономный с локальными дисками

Windows Server поддерживает несколько некластеризованных или автономных конфигураций, в которых устанавливается Hyper-V на автономном сервере и используется локальное хранилище.

При использовании этой конфигурации:

• Автономные Hyper-V с локальными дисками не поддерживают автоматическое переключение на резервный режим рабочих нагрузок виртуальных машин из-за отсутствия общего хранилища данных и некластеризованных систем вычисления (обработки виртуальных машин и памяти). Например, если физический узел теряет мощность, виртуальные машины, работающие на нем, перезапускаются при включении физического узла. Вы также можете перенести виртуальные машины в другие узлы или кластеры с помощью миграции с общими данными .

• При необходимости можно настроить устойчивость локального диска для локальных дисков с помощью аппаратных или программных решений RAID. Если вам нужна дополнительная информация, рекомендуется обратиться к поставщику хранилища.

Гиперконвергированные и локальные дисковые пространства

В этой конфигурации вы устанавливаете Hyper-V и Storage Spaces Direct на каждом узле в кластере. Каждый узел содержит локальные диски с данными, реплицированными на другие узлы в одном кластере.

При использовании этой конфигурации:

• Виртуальные машины можно переместить на любой узел в кластере с помощью Live Migration или автоматически перезапустить после сбоя (автоматическое восстановление).

• Данные реплицируются на другие узлы в кластере, чтобы повысить устойчивость хранилища. Storage Spaces Direct поддерживают несколько моделей надежности хранилища. Дополнительные сведения см. в разделе об отказоустойчивости и эффективности хранения данных в кластерах Azure Local и Windows Server.

• В этой модели каждый физический узел содержит ресурсы хранилища и вычислительных ресурсов. В результате эти физические ресурсы масштабируются симметрично. Каждый новый хост автоматически добавляет вычислительные и хранилищные ресурсы. Каждый кластер может содержать от 1 до 16 узлов.

Разделенные локальные дисковые пространства

В этой конфигурации вы устанавливаете Hyper-V и Storage Spaces Direct в отдельных кластерах и обращаетесь к конфигурации и хранилищу ВМ через сеть.

При использовании этой конфигурации:

• Виртуальные машины высокодоступны для любого узла в одном вычислительном кластере.

• Данные реплицируются на другие узлы в кластере хранилища, чтобы повысить устойчивость хранилища. Storage Spaces Direct поддерживают несколько моделей надежности хранилища. Дополнительные сведения см. в разделе об отказоустойчивости и эффективности хранения данных в кластерах Azure Local и Windows Server.

В этой модели вычислительные ресурсы и хранилище масштабируется независимо друг от друга. Эта архитектура идеально подходит для сценариев, когда ваши требования к хранилищу и вычислительным ресурсам растут по-разному. Например, если для размещения виртуальных машин требуется больше ресурсов ЦП или памяти, можно добавить дополнительные узлы кластера, не добавляя дополнительное хранилище. Если у вас есть виртуальные машины, которые потребляют много хранилища, но не используют много ресурсов ЦП, можно добавить другой узел хранилища или кластер без добавления дополнительных вычислительных ресурсов.

• Каждый вычислительный кластер может содержать от 1 до 64 узлов.

• Каждый кластер хранилища может содержать от 1 до 16 узлов.

На следующей схеме показан простой пример развертывания с одним вычислительным кластером и одним кластером хранилища.

При добавлении дополнительных вычислительных ресурсов для запуска виртуальных машин можно добавить новый узел в существующий вычислительный кластер или добавить новый кластер. На следующей схеме показано, что происходит с простым развертыванием при добавлении в него нового кластера без добавления дополнительного хранилища.

При добавлении дополнительных ресурсов хранилища для размещения данных без добавления дополнительных вычислительных ресурсов можно добавить новый узел в существующий кластер хранилища или добавить новый кластер. На следующей схеме показано, как выглядит простое развертывание при добавлении нового кластера без добавления вычислительных ресурсов, таких как ЦП или ОЗУ.

Поддержка смешанной архитектуры

Hyper-V поддерживает объединение следующих архитектур в одном вычислительном кластере:

• Hyper-V с локальными дисковыми пространствами с разбивкой

• Дезагрегированный Hyper-V с SAN

• Дезагрегированные данные Hyper-V с NAS

На следующей схеме показан пример развертывания с вычислительным кластером, содержащим сочетание разъединяемого хранилища SAN и NAS.

Протоколы сетевого хранилища

Windows Server поддерживает следующие протоколы хранения сетевых файлов:

• SMB через TCP

• SMB через QUIC

• SMB через протокол RDMA (SMB Direct)

Windows Server также поддерживает следующие протоколы хранения сетевых блоков:

• iSCSI

• Fibre Channel

• InfiniBand

Корпорация Майкрософт также предоставляет встроенный программный iSCSI-инициатор для сетевого блочного хранилища.

Вы также можете использовать клиент поставщика хранилища для любого устройства, доступного в каталоге Windows Server.