Post on 04-Dec-2014
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Infrastructure, communication & collaboration
Les nouveautés stockage dans Windows
Server 2012 R2Cédric GEORGEOT
Pierre CHESNE Christophe DUBOS
MVP Microsoft File System Storage
Avant-vente Infrastructure Architecte Datacenter
SOGETI Consulting Microsoft France Microsoft France
Cedric.georgeot@sogeti.com
Pierre.chesne@microsoft.com
chrisdu@microsoft.com
www.e-novatic.fr
@enovatic
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Agenda
Un accès aux données plus étendu: Target iSCSI - Cluster Shared Volumes - Scale Out File Server
Optimisation des performances et de l’efficacité: Déduplication - Tiering - ODX
Questions / Réponses
Evolutions de la gestion des disques: Storage Pools - Storage Spaces
Introduction
Infrastructure, communication & collaboration
#mstechdays
STORAGE SPACES
Sous titre
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Modèle de déploiement Stockage
TraditionnelFC/iSCSI storage array
Hyper-V compute nodes
FC/SASFC/SAS
FC/SASStorage compute
FC/iSCSI(Block)
CPUs et contrôleurs propriétaire (Constructeur SAN)
Cluster de fichier Windows
avec les « storage spaces »Hyper-V
compute nodes
Shared SAS JBODShared SAS JBODShared SAS JBOD
Storage compute
SMB direct(File)
Cluster de fichier Windows
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Architecture avec les « Storage Spaces »
Storage space Storage space Storage space
Storage pool Storage pool
« Scale out file server » et
« Transparent Fail over »
Block based
storage
Hyper V SQL
Storage pool
SMB v3
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Architecture avec les « Storage Spaces »
Storage space Storage space Storage space
Storage pool Storage poolBlock based
storage
Storage pool
256 KB
256 KB256 KB 256 KB
256 KB
256 KB
256 KB
256 KB256 KB
Columns (disques)
Interleave
Stripe
Storage space
démo
Design/UX/UI#mstechdays Infrastructure, communication &
collaboration
STORAGE SPACES
démo
Design/UX/UI#mstechdays Infrastructure, communication &
collaboration
Serveur Raid 1 « Système d’exploitation »
Etagère de disque JBOD("Just a Bunch Of Disks ")
SAS Partagé
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
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#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Comparaison coût / performance
FC SAN iSCSI SAN File-based Storage with Spaces, SMB, RDMA, SAS
JBOD
$0
$2
$4
$6
$8
$10
$6.65 $6.19
$3.33
$/GB Cost of Acquisition Analysis(14.4TB of raw capacity from 24 10K
600GB SAS drives)
$/G
B
Infrastructure, communication & collaboration
#mstechdays
DÉDUPLICATION
Stockage efficient - transférer et sauvegarder moins de blocs
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Constats au sein des DSI2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Mode bloc (CAGR = 16%) File based (CAGR = 60%)
Source: IDC Worldwide File-Based Storage 2011-2015 Forecast: Foundation Solutions for Content Delivery, Archiving and Big Data, doc #231910, December 2011
• La croissance rapide des données• Demande de stockage montgolfière • Augmentation du stress sur les systèmes de
sauvegarde • Hausse du TCO lié au stockage malgré la baisse
des coûts des unités de disque • Les coûts de gestion des données • La consolidation des données • Plus de volumes de données et des sessions de
par serveur • Besoin fichiers hors connexion et de leur
sécurisation• L'accès aux données sur les réseaux étendus
conduite nécessité pour l'optimisation du réseau
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
La déduplication agit au niveau bloc et découpe une donnée en de multiples
tronçons grâce à un algorithme et à l’issue génère une signature unique qui sera stocké dans un index. Ainsi, lorsqu’un tronçon existe déjà dans l’index, un pointeur (sorte de lien symbolique) est généré dans le système de
fichiers.
Définition de la déduplication
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Fonctionnement de la déduplication
Approche post-traitementOptimisation d’identification de fichiersAlgorithme (chunking) appliqué aux fichiersChunks stockés dans un magasin et compressésFichiers originaux remplacés par des pointeursRetrait du flux primaire
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Vue des données optimisées
Avant Dedup:
10 To
Fichiers non-optimisésPointeurs optimisés
Chunk Store
Après Dedup: Taille physique 2 To
Gain = 8 To
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Aucune perte de données
Protection contre les corruptions de donnéesIdentification et réparation des corruptions
Déduplication active du stockage
Ce n’est pas un serveur de déduplicationTransparent en termes de charge/workloadConçu pour une réversibilité
Optimisation des policies aisée
Possibilité d’exclure des types de fichiers ou dossierProcessus en tâche de fond ou possibilité de définir un planning “agressif”Paramètre par défaut de prise en compte de fichiers plus ancien de 5 jours
DéploiementSimple
Rôle activable depuis le Server Manager et active sur les nouveaux volumes ainsi que sur les volumes existants
―― 3
jours
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Exemple de gain par type de données
Documents personnels
Partage d'installation (image, logiciels, …)
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Source: Serveurs de fichiers Windows Server 2012 (12 serveurs, 7 To)
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Déploiement type – serveur de fichiers
Management• Server Manager• PowerShell• WMI
Windows ServerVolumes Windows
Configurationstatus
Transparent access to files
Local/SMB/NFS
Branch OfficeBranchCache activéOptimized file downloadSMB/HTTP
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Outil d’évaluation DDPEVALPas besoin de migrer pour évaluer(disponible après installation de la feature)
•Détermine les gains sans altération de données•Utilisable sous Windows 7 ou plus, Windows Server 2008 R2 ou plus•Evaluation des VHDs de VMs actives•Evaluation de partages SMB/CIFS, incluant les serveurs non-Windows
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Conclusion: Stockage efficient par la déduplication
Optimisation des coûts et de l’espace
• 50 à 95 % de données réduites, avec moins à sauvegarder, archiver et migrer• Simple, rapide et haute densité pour les scenarios VDI• Support des fichiers ouverts et volumes CSV
Transparent en termes de charge
• Pas de changement pour les applications et utilisateurs• Impact minimal sur les ressources serveurs• Support des VHDs pour VDI over SMB
Haute fiabilité et intégrité des données
• Validation constant des données et métadonnées• Redondance des métadonnées critiques et blocs populaires• Réparation des données
Optimisation des réseaux et du stockage
• Téléchargements de fichiers rapides, minimisation du WAN avec l’intégration à BranchCache• Chunk en cache sur un serveur SMB en mode Hyper-V
Infrastructure, communication & collaboration
#mstechdays
STORAGE TIERING
Tirer le meilleur des disques
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Réduire le coût du stockage en scindant les données sur des supports différents en fonction de:• La performance (base de données, fichiers, …)• Fréquence d’accès (tous les jours, mois, …)• L’importance (CRM, archives, …)
Ces critères vont déterminer un workload, réparti en 3 tiers:• Tier 1: applicatifs métiers, production, … (disques SSD, SAS
15k)• Tier 2: importance modérée (disques SAS 10k, NL-SAS)• Tier 3: faible importance (disque SATA – Hybride)
Caractéristiques des Workloads
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Tier 1 IOPS/€ Tier 2 Tier 3 €/To
Application ERP Fichiers Archives
Stockage Disque FCDisque SSD
Disque SAS 15k NASDisque SATA
PerformanceDébit – IOPS
300 MB/s850 IOPS
225 MB/S500 IOPS
100 MB/s100 IOPS
Mieux répartir ses données
Le stockage hiérarchisé délivre un compris entre la capacité et la
performance
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
S’appuie sur “File System Intelligence”– Activité des données mesurée par le système de fichiers– La suppression des fichiers libère de la capacité au niveau SSD– Granularité– La donnée se déplace avec l’évolution de la “chaleur”– Utilisation efficiente des SSD
Transfert entre tiers transparent– Journalier et configurable via les Scheduled Task– Transfert en tâche de fond avec un impact minimal– Possibilité de « forcer » des données en SSD
Caractéristiques du Tiered Storage
Data Set
(données froides)Working
Set (données chaudes)
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
• Compteurs de performances• Rapport d’analyse :
• “Mon tier SSD est-il correctement utilisé ?”• “Quel serait les bénéfices de l’augmentation du tier SSD
pour ce volume ?”
• Les Administrateurs peuvent assigner des tiers spécifiquement
Caractéristiques du Tiered Storage
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
• Absorbe les pics d’activité d’écritures aléatoires
• Intégration transparente
• Complémentaire au Tiered Storage
Write-Back Cache: maximiser IOPS/€
Hyper-V Compute Nodes
Storage Space
HDD Tier
Cold Data
SSD Tier & WBC
Hot Data
400GB EMLC SAS SSD
4TB 7200RPM SAS HDD
Reads/Writes
Accumulates Data Activity
Intégration
transparente
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Le Tiering (couplé aux Storage Spaces) utilise le meilleur des caractéristiques des
SSDs et HDDs pour délivrer une haute capacité et un haut niveau de
performance tout en diminuant les coûts
Conclusion
Infrastructure, communication & collaboration
#mstechdays
ISCSI TARGET
Stockage en mode bloc haute performance
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
• Stockage partagé pour des clusters Failover
• Mode Standalone / Cluster• Stockage d’hote Hyper-V• Environnements Dev/Test/Demo/Lab• Stockage Tier 2/3 • Diskless VM boot clients• Hyper-V host boot • HPC boot
Scénarios d’usages
Ethernet Switches
Application Server clusters(iSCSI Initiators)
Windows Servers with
iSCSI Target Server
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Evolutions dans Windows Server 2012 R2
Support VHDX
• Jusqu’à 64 To• Redimensionnement à chaud des LUNs
(cmdlet)• Utilisation de fichiers à croissance
dynamique• Hautement évolutif et flexible
Support SMI-S
• Support de SMI-S• Management de bout en bout avec System
Center Virtual Machine Manager• Management basés sur des standards
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Introduction au format VHDX
Jusqu’à64 To
Gros volume
s
Alignement
disque
Support LargeSecteur
Performance
améliorée
TailleBlocsLarge
Journalisation
Résilience
Accrue
Format extensib
le, metadon
nées
User Defined Metada
ta
Support Unmap(TRIM SCSI)
Efficience
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Focus majeur sur le management du stockage• Virtual Machines présentes sur le stockage• Store templates & services• Images VM répliquées• Windows Clusters managés
Intégration SMI-S • Storage classification• Resource management• Delegated security
System Center VMM: intégration du stockage
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
• Initiateurs testés– RedHat Enterprise Linux v5– SuSE Enterprise Linux v10– VMware v3– QLogic QLA 4052c & QLA 4062c 2.1.4.19/2.1.4.26– Windows Server 2003, 2008, 2008R2– Windows Client Vista, Windows 7, Windows 8– Atto Xtend SAN iSCSI initiator pour Mac OS X
Interopérabitilité
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Conclusion• Le target iSCSI est une solution de stockage en mode
bloc évolutive et hautement performante utilisable en environnement hétérogène
• Fournit une disponibilité continue avec des basculements planifiés et non planifiés via une mise en œuvre en cluster
• Des améliorations considérables au niveau des Virtual Disk et de l’administration sont disponibles avec Windows Server 2012 R2
Source (http://www.theregister.co.uk/2013/01/10/10_best_server12)
Infrastructure, communication & collaboration
#mstechdays
ODX - OFFLOADED DATA TRANSFERExploiter le meilleur de vos infrastructures de stockage et maximiser les investissements
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Baie de stockage
traditionnelle
Virtual
Disk
Virtual
Disk
DATA
Lecture des
données
Ecriture des
données
Transfert des données
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Baie de stockage avec support ODX
Virtual
Disk
Virtual
Disk
Transfert des données
Token
Lecture Offloaded Token
Ecriture Offloaded
avec Token
Résultats
• L’utilisateur déplace ou copie une donnée via Windows Explorer, ligne de commande, …
•Windows Server 2012 translate automatiquement le transfert en une requête ODX et reçoit un TOKEN qui représente la donnée
•Le TOKEN est copie entre le serveur source et destination
•Le Token est delivré à la baie de stockage
•La baie de stockage effectue la copie ou le déplacement et informe du status l’utilisateur
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Les transferts ODXLes transferts traditionnels consomme des ressources:• Cycles CPU et mémoire• Bande passante réseau et stockage
– Performance limitée au capacité du réseau
ODX permet de façon transparente (via Drag & Drop, copie, Powershell, robocopy, etc…):• Support des volumes locaux (SMB3.0), partages, VHDs• Idéal pour la provision de VM/VHD, Data Mining, Storage
Migration
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
• Création de disques fixes: 10 * 50 Go VHDX et 10* 475 Go VHDX – au total 5,12 To - à l’aide d’un script Powershell
Les performances de ODX
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Tirer pleinement parti des fonctionnalités avancées de votre stockage
• Offloaded Data Transfers (ODX)– Transfert de données efficace et sécurisé entre
vos baies de stockage– Utilisation automatique d’ODX lorsque cela est
possible
Conclusion: maximiser les investissements
Infrastructure, communication & collaboration
#mstechdays
CLUSTERING
Shared VHDX et Cluster Shared Volume (CSV)
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Stockage en mode fichierStockage en mode bloc
Clusters de VM avec disque VHDX partagé
VHDX VHDX
Cluster de VMs
• Utilisation de stockage standard
• Le partage de fichiers VHDX fournit un stockage partagé utilisable par les services de Cluster au sein de VMs
• Fournit une isolation entre l’infrastructure et les utilisateurs
SAS virtuel
• Présentés aux VMs sous forme de disques SAS virtuels avec des caractéristiques permettant le double attachement
• Utilisables pour le stockage de données
Cluster Shared Volumes (CSV) sur un stockage mode bloc
Scale-Out File Server sur stockage en mode fichier
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
• Options de déploiement disponibles pour les clusters de VM avec Windows Server 2012 R2
Windows Server 2012
Windows Server 2012 R2
Fibre Channel
iSCSI
File (SMB)
Shared VHDX
Clusters de VM
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
• Exemple de commandes Powershell– PS C:\> New-VHD -Path C:\ClusterStorage\Volume1\Shared.VHDX -Fixed -SizeBytes 30GB– PS C:\> Add-VMHardDiskDrive -VMName Node1 -Path C:\ClusterStorage\Volume1\Shared.VHDX -ShareVirtualDisk – PS C:\> Add-VMHardDiskDrive -VMName Node2 -Path C:\ClusterStorage\Volume1\Shared.VHDX -ShareVirtualDisk
Création d’un VHDX partagé
demo#mstechdays Infrastructure, communication &
collaboration
SHARED VHDX
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Scale-out File Server
Serveur 2
Politique de placement CSV améliorée• Permet de distribuer la
coordination des CSV entre les différents membres
• La propriété des CSV, donc la charge, est partagée entre les nœuds
• Scenarii de placement– Bascule CSV– Nœud rejoignant le cluster– Nœud ajouté au cluster– Démarrage à froid (Cold Start) du cluster
Serveur 1
Share2 Share1 Share2
Client SMB
\\SOFS\Share1 \\SOFS\Share2
Share1
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Disponibilité CSV optimisée• Instances SMB isolées
– La séparation permet une résilience améliorée– Utilisation de processus et des files indépendants
pour le trafic SMB courant et le trafic SMB inter-nœuds
– Montée en charge améliorée via la gestion optimisée du trafic SMB entre les différents nœuds des volumes CSV
• Instances SMB Server multiples par nœud – Instance par défaut – Prend en charge le trafic SMB
des clients accédant aux fichiers– Instance CSV – Prend en charge le trafic CSV inter-
nœuds (accès aux métadonnées ou trafic redirigé)
Nœud 1
SMB Client
SMB Server Default Instance
SMB Server CSV Instance
SMB Client
Nœud 2
SMB Server Default Instance
SMB Server CSV Instance
SMB Client
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Surveillance de l’état de santé CSV
• Cluster Shared Volumes (CSV) surveille l’état de santé du service Serveur SMB– CSV utilise SMB comme protocole de transport pour orchestrer
et rediriger les I/O entre les noeuds
• Si le service Serveur bascule vers un état défectueux sur un nœud, le CSV désigne un nouveau nœud coordinateur Cluster Shared Volumes
Server Service
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
Cluster Shared Volumes (CSV) - Cache• Le cache CSV cache permet l’allocation de grandes quantités
de mémoire (jusqu’à 80% de la mémoire totale)• Particulièrement intéressant pour le scénario Scale-out File
ServersMontée en charge
• La propriété de la ressource disque physique EnableBlockCache est activée par défaut
• Il faut utiliser la propriété BlockCacheSize pour allouer la mémoireDéfaut
• Il est recommandé d’activer le cache CSV pour tous les déploiements Hyper-V et Scale-out File Server
• Allocation plus importante pour les Scale-out File Server car ils ne sont pas aussi consommateur en mémoireRecommandé
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
ReFS
Cluster Shared Volumes - Interopérabilité
Interopérabilité
Tiered Spaces Parity Spaces DéduplicationSpaces Write-Back Caching
#mstechdays Infrastructure, communication & collaboration
EN GUISE DE CONCLUSION
Infrastructure, communication & collaboration
#mstechdays
QUESTIONS RÉPONSES
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