Windows Server 2012 a introduit une nouvelle fonctionnalité appelée Scale-Out File Server (SOFS). Historiquement, SOFS a principalement été utilisé comme niveau de stockage partagé (comme alternative à un SAN partagé) pour les hôtes de virtualisation Hyper-V, mais cette fonctionnalité est également utile pour SQL Server 2012 et plus récent, qui peut stocker à la fois les fichiers de base de données système et utilisateur. sur les partages de fichiers SMB 3.0 pour les instances autonomes et en cluster de SQL Server. SOFS est composé d'un ensemble de serveurs de fichiers en cluster qui constituent un cluster de serveurs de fichiers de basculement transparent. Le serveur de base de données se connecte au SOFS à l'aide du réseau SMB 3.0 (qui nécessite Windows Server 2012 ou une version plus récente sur les serveurs de fichiers et les serveurs de base de données). Vous avez également besoin d'un ou plusieurs boîtiers JBOD auxquels chaque nœud de cluster SOFS est connecté à l'aide de câbles SAS. Des adaptateurs réseau avec capacité d'accès direct à la mémoire à distance (RDMA) utilisant SMB Direct sont requis des deux côtés de la connexion. Les adaptateurs réseau RDMA sont disponibles en trois types différents :Internet Wide Area RDMA Protocol (iWARP), Infiniband ou RDMA over Converged Ethernet (RoCE).
Les espaces de stockage sont utilisés pour agréger les disques SAS du ou des boîtiers JBOD. Les disques virtuels sont créés à partir des disques SAS agrégés, offrant une résilience contre les pannes de disque ou de boîtier, ainsi que le stockage hiérarchisé SSD/HDD et la mise en cache en écriture différée. Dans Windows Server 2012 et 2012 R2, un système de stockage HA utilisant des espaces de stockage nécessite que tous les disques soient physiquement connectés à tous les nœuds de stockage. Pour permettre aux disques d'être physiquement connectés à tous les nœuds de stockage, ils doivent être des disques SAS et ils doivent être installés dans un châssis JBOD externe avec chaque nœud de stockage ayant une connectivité physique au châssis JBOD externe.
Un exemple de ce type de déploiement est illustré à la figure 1 :
Figure 1 :Serveur de fichiers évolutif JBOD partagé Windows Server 2012 et 2012 R2
Les deux principales faiblesses de SOFS sont le coût et la complexité du niveau de stockage SAS, et le fait que seuls les disques durs et SSD SAS sont pris en charge (ce qui signifie qu'il n'y a pas de disques durs ou SSD SATA à moindre coût). Vous ne pouvez pas non plus utiliser de lecteurs internes locaux ou de cartes de stockage PCIe dans les nœuds de serveur de fichiers individuels avec SOFS dans Windows Server 2012 R2.
Espaces de stockage directs
L'une des nouvelles fonctionnalités les plus intéressantes de Windows Server 2016 est appelée Storage Spaces Direct (S2D), qui permet aux organisations d'utiliser plusieurs nœuds de serveur de fichiers de base en cluster pour créer des systèmes de stockage hautement disponibles et évolutifs avec stockage local, en utilisant SATA, SAS ou Périphériques PCIe NVMe. Vous pouvez utiliser des disques internes dans chaque nœud de stockage ou des périphériques de disque à connexion directe à l'aide de "Just a Bunch of Disks" (JBOD) où chaque JBOD n'est connecté qu'à un seul nœud de stockage. Cela élimine l'exigence précédente d'une structure SAS partagée et de ses complexités (qui était requise avec les espaces de stockage Windows Server 2012 R2 et SOFS), et permet également d'utiliser des périphériques de stockage moins coûteux tels que des disques SATA.
Pour utiliser S2D, vous avez besoin d'au moins quatre serveurs de fichiers en cluster pouvant chacun avoir un mélange de disques internes (SAS ou SATA), de cartes de stockage flash PCIe ou de périphériques de disque à connexion directe qui seront regroupés à l'aide d'espaces de stockage. Jusqu'à 240 disques peuvent être dans un seul pool, partagé par jusqu'à 12 serveurs de fichiers. Un bus de stockage logiciel remplace la couche SAS d'un SOFS SAS JBOD partagé. Ce bus de stockage logiciel utilise la mise en réseau SMB 3.1.1 avec RDMA (SMB Direct) entre les nœuds du cluster S2D pour les communications. La fonction Espaces de stockage regroupe les disques locaux et DAS dans un pool de stockage, où un ou plusieurs disques virtuels sont créés à partir du pool. Les disques virtuels (LUN) sont formatés avec le système de fichiers résilient (ReFS), puis convertis en volumes partagés de cluster (CSV), ce qui les rend actifs sur l'ensemble du cluster de serveurs de fichiers.
La pile S2D est illustrée à la figure 2 :
Figure 2 :Pile Storage Spaces Direct (S2D) (Crédit image :Microsoft)
La raison pour laquelle cela est si important pour les professionnels de la base de données SQL Server est que S2D vous offrira un autre choix de déploiement hautes performances pour votre sous-système de stockage qui fonctionnera avec des instances SQL Server autonomes, avec des instances FCI traditionnelles (qui nécessitent un stockage partagé), et avec des instances qui utilisent des nœuds AlwaysOn AG.
Si vous disposez des adaptateurs réseau appropriés (pas votre variété de jardin, des cartes réseau Broadcom Gigabit Ethernet intégrées) pour vos serveurs de fichiers en cluster et pour vos serveurs de base de données, vous pourrez tirer parti de SMB Direct et RDMA afin que le réseau SMB puisse fournir un débit extrêmement élevé, avec une latence très faible et une faible utilisation du processeur par les adaptateurs réseau, ce qui permet au serveur de fichiers distant de ressembler au stockage local du point de vue des performances. La nouvelle fonctionnalité S2D rendra plus facile et moins coûteux le déploiement d'un cluster de serveurs de fichiers Scale-Out qui peut fournir des performances extrêmement élevées pour l'utilisation de SQL Server. Non seulement cela fonctionnera pour les instances SQL Server non virtualisées, mais ce sera également une bonne solution pour les instances SQL Server virtualisées, où l'hôte de virtualisation peut obtenir de bien meilleures performances d'E/S qu'avec un SAN typique.
Par exemple, si vous avez un adaptateur de canal hôte (HCA) InfiniBand (FDR) de 56 Go branché sur un emplacement PCIe 3.0 x8 de votre serveur de base de données (ou serveur hôte de virtualisation) et vos serveurs de fichiers, cela vous donnera environ 6,5 Go/sec de débit séquentiel pour chaque connexion . J'ai des informations plus détaillées sur les vitesses de débit séquentiel et les flux ici. Actuellement, vous devez utiliser PowerShell pour déployer et gérer Storage Spaces Direct. Cet article TechNet contient de bonnes informations et des exemples sur la façon de tester S2D dans Windows Server 2016 Technical Preview 3.
Au moment où Windows Server 2016 et SQL Server 2016 seront GA, nous aurons probablement le nouveau processeur 14nm Intel Xeon E5-2600 v4 "Broadwell-EP", qui aura jusqu'à 22 cœurs physiques par socket et 55 Mo de cache L3 partagé, ainsi que la prise en charge de la mémoire DDR4 2400. Cette nouvelle famille de processeurs fonctionnera avec les modèles de serveurs existants, tels que le Dell PowerEdge R730, car elle est compatible avec les processeurs actuels de la famille "Haswell-EP" 22 nm. Cela vous donnera la meilleure plate-forme matérielle de serveur sous-jacente pour tirer pleinement parti de S2D.
