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Storage Spaces Direct: Anforderungen und Beschränkungen
Storage Spaces Direct unterstützt Standard-Hardware, um hochverfügbare Speicherkapazität zu realisieren. Bei der Auswahl und Konfiguration gilt es einige Punkte zu beachten.
Microsofts Storage Spaces Direct ist eine Funktion von Windows Server 2016, mit deren Hilfe sich mit Standard-Hardware hochverfügbar und skalierbar Software-defined Storage (SDS) als kostengünstige Alternative zu einem SAN realisieren lässt. Wie bei jeder Storage-Architektur im Unternehmensumfeld ist von entscheidender Bedeutung, sich vorab einige Gedanken zu machen und den Einsatz konkret zu planen, wenn die Umsetzung erfolgreich sein soll. Das gilt allgemein für die Anforderungen und Grenzen von Storage Spaces Direct, insbesondere aber auch für die Hardware, die an den Storage-Spaces-Direkt-Knoten betrieben werden soll.
Storage Spaces Direct bietet eine relativ kostengünstige Möglichkeit, um skalierbaren und hochverfügbaren Speicher aufzubauen. Dafür muss sichergestellt werden, dass die Hardware den Anforderungen von Storage Spaces Direct entspricht.
Storage Spaces Direct basiert auf dem Einsatz von Commodity-Servern, die als Cluster-Knoten fungieren. Es ist mindestens der Einsatz von zwei Servern erforderlich. Die Architektur kann auf bis zu 16 Server mit einer Speicherkapazität von jeweils 100 TByte skaliert werden. Es existiert jedoch eine Abhängigkeit zwischen Anzahl der Knoten und Serverkapazität. Die in einer Storage-Spaces-Direct-Bereitstellung verwendeten Knoten unterstützen insgesamt 1 PByte Speicherkapazität. Will heißen, eine Konfiguration mit 16 Knoten ist dann auf maximal 62,5 TByte pro Knoten beschränkt.
Im Hinblick auf die Speicherkapazität gilt es zudem weitere Faktoren zu berücksichtigen. So muss jeder Knoten mit mindestens vier Laufwerken ausgestattet sein, die Speicherplatz zur Verfügung stellen. Diese werden von Microsoft als Kapazitätslaufwerke bezeichnet. Man kann also nicht einfach ein einzelnes 100-TByte-Laufwerk an einen Knoten hängen. Die Kapazität muss auf vier oder mehr Laufwerke verteilt werden.
Empfehlungen für Cache-Laufwerke
Storage Spaces Direct unterstützt auch die Verwendung von Cache-Laufwerken. Diese sind nicht zwingend erforderlich, werden jedoch empfohlen und können die Storage-Leistung verbessern. Sollen Cache-Laufwerke zum Einsatz kommen, so werden zusätzlich zu den Kapazitätslaufwerken mindestens zwei pro Server benötigt. Für die Cache-Laufwerke empfehlen sich beispielsweise SSDs, die für eine höhere Belastung ausgelegt sind. Die Funktionsweise des Cache richtet sich nach den vorhandenen Laufwerkstypen. Bei Storage Spaces Direct beziehungsweise der Funktion Direkte Speicherplätze automatisch alle schnellsten Laufwerke für den Cache verwendet. Wenn alle Laufwerke dem gleichen Typ entsprechen, wird nicht automatisch ein Cache konfiguriert.
Kommen Cache-Laufwerke bei den Knoten zum Einsatz, spielen diese eine Rolle bei der Architektur der Kapazitätslaufwerke. Microsoft empfiehlt hier, dass die Anzahl der Kapazitätslaufwerke ein gerades Vielfaches der Anzahl der installierten Cache-Laufwerke beträgt. Werden beispielsweise zwei Cache-Laufwerke installiert, sollten aus Gründen der Symmetrie vier oder sechs Kapazitätslaufwerke zum Einsatz kommen.
Wer die Architektur und den Einsatz von Storage Spaces Direct plant, sollte berücksichtigen, dass die Ausstattung der Storage-Hardware in jedem Knoten eines Verbundes identisch sein muss. Die Anzahl der Laufwerke muss in jedem Knoten identisch sein und auch die Kapazität der jeweiligen Laufwerke muss übereinstimmen.
Windows übernimmt die Kontrolle
Geht es um die Auswahl der Storage-Architektur auf Knotenebene, gilt die Regel, die Laufwerke so zu installieren, dass Windows als Betriebssystem die direkte Kontrolle über jedes Laufwerk hat. So können Laufwerke durchaus an einen RAID-Controller gehängt werden, aber sie müssen dann gegenüber Windows als JBOD erscheinen. Das Anhängen eines RAID-Arrays an Storage Spaces Direct wird nicht unterstützt.
Da Storage Spaces Direct mit Standard-Hardware arbeitet, setzen viele Unternehmen aus Kostengründen auf direkt angeschlossene SATA-Festplatten. Microsoft unterstützt neben SSD und Festplatten auch NVMe. Die SATA- und SAS-Festplatten können durchaus an einem entsprechenden Host-Bus-Adapter betrieben werden, wenn dieser einen direkten Zugriff auf die angeschlossenen Festplatten erlaubt.
Die Laufwerke beziehungsweise Festplatten müssen direkt an den Server angeschlossen werden, das funktioniert natürlich auch mit externen Gehäusen. Server können sich keine Laufwerke teilen, wie etwa bei Cluster Shared Volumes. Laufwerke die über iSCSI oder Fibre Channel angebunden sind, werden nicht unterstützt.
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