Windows Server 2012 introdujo una nueva característica llamada Servidor de archivos de escalabilidad horizontal (SOFS). Históricamente, SOFS se ha utilizado principalmente como un nivel de almacenamiento compartido (como alternativa a una SAN compartida) para los hosts de virtualización de Hyper-V, pero esta función también es útil para SQL Server 2012 y versiones posteriores, que pueden almacenar archivos de base de datos del sistema y del usuario. en recursos compartidos de archivos SMB 3.0 para instancias independientes y en clúster de SQL Server. SOFS se compone de un conjunto de servidores de archivos en clúster que conforman un clúster de servidor de archivos de conmutación por error transparente. El servidor de la base de datos se conecta al SOFS mediante la red SMB 3.0 (que requiere Windows Server 2012 o posterior tanto en los servidores de archivos como en los servidores de la base de datos). También necesita uno o más gabinetes JBOD a los que cada nodo de clúster SOFS esté conectado mediante cables SAS. Se requieren adaptadores de red con capacidad de acceso remoto directo a memoria (RDMA) mediante SMB directo en ambos lados de la conexión. Los adaptadores de red RDMA están disponibles en tres tipos diferentes:Protocolo RDMA de área amplia de Internet (iWARP), Infiniband o RDMA sobre Ethernet convergente (RoCE).
Los espacios de almacenamiento se utilizan para agregar los discos SAS de los gabinetes JBOD. Los discos virtuales se crean a partir de los discos SAS agregados, lo que brinda resiliencia contra fallas del disco o del gabinete, además de permitir el almacenamiento en niveles SSD/HDD y el almacenamiento en caché de reescritura. En Windows Server 2012 y 2012 R2, un sistema de almacenamiento de alta disponibilidad que utiliza espacios de almacenamiento requiere que todos los discos estén conectados físicamente a todos los nodos de almacenamiento. Para permitir que los discos se conecten físicamente a todos los nodos de almacenamiento, deben ser discos SAS y deben instalarse en un chasis JBOD externo en el que cada nodo de almacenamiento tenga conectividad física con el chasis JBOD externo.
En la Figura 1 se muestra un ejemplo de este tipo de implementación:
Figura 1:Windows Server 2012 y 2012 R2 Servidor de archivos escalable JBOD compartido
Las dos debilidades principales de SOFS son el costo y la complejidad del nivel de almacenamiento SAS, y el hecho de que solo se admiten HDD y SSD SAS (lo que significa que no hay HDD o SSD SATA de menor costo). Tampoco puede usar unidades internas locales o tarjetas de almacenamiento PCIe en los nodos de servidores de archivos individuales con SOFS en Windows Server 2012 R2.
Espacios de almacenamiento directo
Una de las características nuevas más emocionantes de Windows Server 2016 se llama Storage Spaces Direct (S2D), que permite a las organizaciones usar múltiples nodos de servidores de archivos básicos agrupados para crear sistemas de almacenamiento escalables y de alta disponibilidad con almacenamiento local, usando SATA, SAS o Dispositivos PCIe NVMe. Puede usar unidades internas en cada nodo de almacenamiento o dispositivos de disco adjuntos directamente usando "Solo un grupo de discos" (JBOD), donde cada JBOD solo está conectado a un único nodo de almacenamiento. Esto elimina el requisito anterior de una estructura SAS compartida y sus complejidades (que se requería con SOFS y espacios de almacenamiento de Windows Server 2012 R2), y también permite usar dispositivos de almacenamiento menos costosos, como discos SATA.
Para usar S2D, necesita al menos cuatro servidores de archivos en clúster, cada uno de los cuales puede tener una combinación de unidades internas (SAS o SATA), tarjetas de almacenamiento flash PCIe o dispositivos de disco de conexión directa que se agruparán mediante espacios de almacenamiento. Puede haber hasta 240 discos en un solo grupo, compartido por hasta 12 servidores de archivos. Un bus de almacenamiento de software reemplaza la capa SAS de un SOFS SAS JBOD compartido. Este bus de almacenamiento de software utiliza redes SMB 3.1.1 con RDMA (SMB directo) entre los nodos del clúster S2D para las comunicaciones. La función Espacios de almacenamiento agrega los discos locales y DAS en un grupo de almacenamiento, donde se crean uno o más discos virtuales a partir del grupo. Los discos virtuales (LUN) se formatean con Resilient File System (ReFS) y luego se convierten en volúmenes compartidos de clúster (CSV), que los activan en todo el clúster de servidores de archivos.
La pila S2D se muestra en la Figura 2:
Figura 2:Pila de Storage Spaces Direct (S2D) (Crédito de la imagen:Microsoft)
La razón por la que esto es tan importante para los profesionales de bases de datos de SQL Server es que S2D le brindará otra opción de implementación de alto rendimiento para su subsistema de almacenamiento que funcionará con instancias de SQL Server independientes, con instancias de FCI tradicionales (que requieren almacenamiento compartido) y con instancias que usan nodos AlwaysOn AG.
Si tiene los adaptadores de red adecuados (no su variedad de jardín, NIC Broadcom Gigabit Ethernet integrados) tanto para sus servidores de archivos en clúster como para sus servidores de bases de datos, podrá aprovechar SMB Direct y RDMA para que la red SMB pueda ofrecer rendimiento extremadamente alto, con muy baja latencia y baja utilización de la CPU por parte de los adaptadores de red, lo que permite que el servidor de archivos remoto se asemeje al almacenamiento local desde una perspectiva de rendimiento. La nueva función S2D facilitará y abaratará la implementación de un clúster de servidor de archivos de escalabilidad horizontal que puede ofrecer un rendimiento extremadamente alto para el uso de SQL Server. Esto no solo funcionará para instancias de SQL Server sin sistema operativo y no virtualizadas, sino que también será una buena solución para instancias de SQL Server virtualizadas, donde el host de virtualización puede obtener un rendimiento de E/S mucho mejor que el de una SAN típica.
Por ejemplo, si tiene un adaptador de canal de host (HCA) InfiniBand (FDR) de 56 Gb conectado a una ranura PCIe 3.0 x8 de su servidor de base de datos (o servidor de host de virtualización) y sus servidores de archivos, obtendrá aproximadamente 6,5 GB/seg. rendimiento secuencial para cada conexión . Tengo información más detallada sobre las velocidades de rendimiento secuencial y las fuentes aquí. Actualmente, debe usar PowerShell para implementar y administrar Storage Spaces Direct. Este artículo de TechNet tiene buena información y ejemplos de cómo probar S2D en Windows Server 2016 Technical Preview 3.
Para cuando Windows Server 2016 y SQL Server 2016 sean GA, probablemente tendremos el nuevo procesador Intel Xeon E5-2600 v4 "Broadwell-EP" de 14 nm, que tendrá hasta 22 núcleos físicos por socket y 55 MB de caché L3 compartida. junto con soporte de memoria DDR4 2400. Esta nueva familia de procesadores funcionará con los modelos de servidor existentes, como Dell PowerEdge R730, ya que es compatible con los procesadores actuales de la familia "Haswell-EP" de 22 nm. Esto le brindará la mejor plataforma de hardware de servidor subyacente para aprovechar al máximo S2D.
