Windows Server 2016 新功能HCI(超融合基礎架構) By S2D

標籤：雲端運算   虛擬化   

超融合基礎架構（Hyper-Converged Infrastructure，或簡稱“HCI”）也被稱為超融合架構，是指在同一套單元裝置（x86伺服器）中不僅僅具備計算、網路、儲存和伺服器虛擬化等資源和技術，而且還包括緩衝加速、重複資料刪除、線上資料壓縮、備份軟體、快照技術等元素，而多節點可以通過網路彙總起來，實現模組化的無縫橫向擴充（scale-out），形成統一的資源集區。超融合架構（Hyperconvergence Infrastructure, HCI）將虛擬化計算和儲存整合到同一個系統平台。簡單的說就是物理伺服器上運行虛擬化軟體（Hpyervisor），通過在虛擬化軟體上運行分布式儲存服務供虛擬機器使用。分布式儲存可以運行在虛擬化軟體上的虛擬機器裡也可以是與虛擬化軟體整合的模組。廣義上，除了虛擬化計算和儲存，超融合架構還可以整合網路以及其它更多的平台和服務。當前業界普遍的共識是：軟體定義程式的分布式儲存層和虛擬化計算是超融合架構的最小集。

基於傳統集中式共用儲存的架構存在以下缺點：

• 異構硬體，成本高，升級困難
• 集中式儲存架構，存單點故障風險
• 儲存控制器數量有限，無法擴充
• 無法充分發揮 SSD 效能，I/O 易成瓶頸
• 管理營運複雜

微軟解決方案：

儲存空間直接存取 (Storage Spaces Direct, S2D)使用具有本地串連磁碟機的行業標準伺服器來建立高度可用、高度可擴充的軟體定義程式儲存，其成本僅占傳統 SAN 或 NAS 陣列的一小部分。 其彙總或超匯聚體繫結構大大簡化了採購和部署，同時功能，如緩衝、 儲存層和擦除編碼，如 RDMA 網路和 NVMe 磁碟機，最新的硬體創新與提供無與倫比的效率和效能。儲存空間是Windows和Windows Server中的一項技術，可以協助保護資料免遭磁碟機故障。 它在概念上類似於用軟體實現的RAID。 您可以使用儲存空間將三個或更多磁碟機組合到一個儲存池中，然後使用該儲存池中的容量建立儲存空間。 這些通常會儲存資料的額外副本，因此如果其中一個磁碟機發生故障，您仍然擁有完整的資料副本。 如果容量不足，只需將更多磁碟機添加到儲存池。注意S2D功能必須是Windows Server 2016 Datacenter版本。

儲存空間直接存取硬體要求：

https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows-server/storage/storage-spaces/storage-spaces-direct-hardware-requirements

儲存空間直接存取中的容錯和儲存效率:

https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows-server/storage/storage-spaces/storage-spaces-fault-tolerance

本實驗將使用兩台Windows Server 2016 Datacenter實現S2D功能

Hostname	IP	Disk	OS	Role
DC01.yueque.local	192.168.2.121	N/A	Windows Server 2016 STD	網域控制站
Host01.yueque.local	192.168.2.122	1x OS 2x HDD	Windows Server 2016 DC	群集主機1
Host01.yueque.local	192.168.2.123	1x OS 2x HDD	Windows Server 2016 DC	群集主機2
Cluster01.yueque.local	192.168.2.124	N/A	N/A	群集管理

主要步驟：

1. 安裝Windows群集功能；
2. 啟動群集S2D功能；
3. 建立儲存池；（類似傳統儲存建立RAID）
4. 建立虛擬磁碟和卷；（類似傳統儲存劃分LUN）
5. 故障測試；

S2D是Windows Server 2016 cluster 裡面的一個功能，安裝好叢集服務後，在驗證群集過程中檢查現有環境是否複合S2D

勾選Storage Spaces Direct進行檢測（預設情況下要所有群集條件都要符合要求，本實驗已經通過其他條件的檢測）

查看測試報告

查看測試報告硬碟的要求（此處說磁碟緩衝不夠，虛擬環境搭建條件限制）

通過群集測試後，使用以下powershell命令啟用S2D功能

Enable-ClusterS2D

查看磁碟是否彙總和健康狀態

建立儲存池

輸入儲存池名稱

選取需要添加的磁碟

確認選擇的磁碟

儲存池建立成功

此處可以查看儲存池可用空間為25GB，下一步進行建立虛擬磁碟。

基於S2D儲存池建立虛擬磁碟

開始建立

輸入虛擬磁碟名字

設定磁碟大小

確認無誤後，點擊建立

建立完成

建立卷

?

選擇剛才建立的虛擬磁碟

確認無誤後，點擊建立

建立卷完成

檢測群集磁碟狀態，關掉一台主機後，狀態依舊正常。

至此，Windows Server 2016 新功能HCI(超融合基礎架構) By S2D測試完畢。

Windows Server 2016 新功能HCI(超融合基礎架構) By S2D