Понимание и использование общего VHDX в Windows Server 2012 R2

VHDX-функции

Чтобы не отставать от растущих требований к хранилищу и производительности виртуализированных рабочих нагрузок, Microsoft представила новый формат виртуального жесткого диска (VHD) под названием VHDX в Windows Server 2012. В таблице 1 приведены основные области усовершенствования формата VHDX по сравнению с VHD. формат.

Таблица 1: Сравнение основных функций форматов VHD и VHDX

Формат VHDX повышает производительность операций ввода-вывода виртуального жесткого диска за счет увеличения размера поддерживаемого логического сектора до 4 КБ, что позволяет быстрее преобразовывать физические диски с секторами по 4 КБ в виртуальные диски. Увеличение поддерживаемого размера блока данных до 256 МБ позволяет оптимизировать шаблоны производительности приложений и физических хранилищ. Защита данных виртуального жесткого диска от событий сбоя питания системы поддерживается с помощью журнала, который содержит записи, представляющие обновления секторов, которые должны быть выполнены в файле VHDX. В случае сбоя питания записи журнала, которые не были записаны и сброшены в файл VHDX, обнаруживаются, проверяются и воспроизводятся при следующем открытии файла VHDX.

При использовании сквозных дисков или дисков SCSI с оборудованием, совместимым с обрезкой, VHDX поддерживает восстановление пространства, которое становится нераспределенным, чтобы уменьшить объем данных, занимаемый физическим хранилищем. Однако для этого требуется Windows Server 2012 как для хоста Hyper-V, так и для гостевой операционной системы. Преимущество заключается в том, что файл VHDX будет использовать пространство для хранения только для реальных данных, а не для определенного размера файла VHDX, даже в случае фиксированного диска. В дополнение к этим функциям производительности VHDX также поддерживает хранение настраиваемых метаданных о файле VHDX, который пользователь хочет записать.

Общий VHDX

Основываясь на поддержке файлов VHDX в Windows Server 2012, Windows Server 2012 R2 предоставляет возможность совместного использования файлов VHDX между несколькими виртуальными машинами. Это поддерживает развертывание менее сложных конфигураций хранилища для гостевых отказоустойчивых кластеров, чтобы обеспечить отказоустойчивость приложений с учетом кластера между виртуальными машинами. До Windows Server 2012 R2 для гостевого отказоустойчивого кластера требовались конфигурации хранилища iSCSI или Virtual Fibre Channel и подключение устройства хранения непосредственно к виртуальной машине. Хотя эти параметры по-прежнему доступны при необходимости, гостевой отказоустойчивый кластер Windows Server 2012 R2 теперь можно упростить, развернув один или несколько общих файлов VHDX на общих томах кластера (CSV) или общих файловых ресурсах SMB 3.0, маскируя сведения о фактической системе хранения. из гостевой операционной системы виртуальной машины.

Использование общих VHDX-файлов работает в этом сценарии благодаря поддержке постоянных резервирований, которая предоставляет метод для разрешения динамических конфликтов и передачи LUN хранилища между узлами кластера в случае аварийного переключения. Поддерживаемые гостевые операционные системы для виртуальных машин, используемых для создания гостевого отказоустойчивого кластера с использованием общей конфигурации VHDX, включают Windows Server 2012 R2 и Windows Server 2012 со службами интеграции Windows Server 2012 R2, установленными на гостевой виртуальной машине.

Конфигурация общего VHDX для гостевого отказоустойчивого кластера

Конфигурация общего VHDX выполняется с помощью диспетчера Hyper-V, PowerShell, диспетчера отказоустойчивого кластера или диспетчера виртуальных машин System Center. В следующем примере показано, как легко настроить общий VHDX, размещенный на общем ресурсе SMB 3.0, для гостевого отказоустойчивого кластера с помощью диспетчера отказоустойчивого кластера и диспетчера Hyper-V.

1. В диспетчере отказоустойчивого кластера выберите «Роли», щелкните правой кнопкой мыши виртуальную машину и выберите «Настройки» (рис. 1). Откроется окно настроек виртуальной машины для выбранной виртуальной машины.

Рисунок 1: Параметры гостевой виртуальной машины в Failover Cluster Manager

2. В окне «Настройки» выберите «Контроллер SCSI», нажмите «Жесткий диск» и нажмите «Добавить» (рис. 2).

Рисунок 2: Настройки гостевой виртуальной машины в настройках виртуальной машины

3. В окне «Настройки» выберите «Жесткий диск» и нажмите «Создать» (рис. 3).

Рисунок 3: Создание виртуального жесткого диска в настройках виртуальной машины

4. В мастере создания нового виртуального жесткого диска на странице «Перед началом» выберите «Далее» (рис. 4).

Рисунок 4: Мастер создания нового виртуального жесткого диска в настройках виртуальной машины

5. В мастере создания нового виртуального жесткого диска на странице «Выбор формата диска» выберите параметр VHDX и нажмите «Далее» (рис. 5).

Рис. 5. Выбор формата VHDX в мастере создания нового виртуального жесткого диска

6. В мастере создания нового виртуального жесткого диска на странице «Выбор типа диска» выберите параметр и нажмите «Далее» (рис. 6).

Рис. 6. Выбор типа виртуального диска в мастере создания нового виртуального жесткого диска

7. В мастере создания нового виртуального жесткого диска на странице «Укажите имя и расположение» введите новое имя файла VHDX и общий ресурс SMB 3.0, в котором будет храниться VHDX, а затем нажмите «Далее» (рис. 7).

Рис. 7. Ввод имени VHDX и местоположения общего ресурса в мастере создания нового виртуального жесткого диска

8. В мастере создания нового виртуального жесткого диска на странице «Настройка диска» введите размер диска и нажмите «Далее» (рис. 8).

Рис. 8. Выбор размера диска VHDX в мастере создания нового виртуального жесткого диска

9. В мастере создания нового виртуального жесткого диска на странице «Завершение работы мастера создания нового виртуального жесткого диска» нажмите «Готово», чтобы создать новый файл VHDX (рис. 9).

Рисунок 9: Завершение мастера создания нового виртуального жесткого диска

10. В окне «Настройки» разверните только что добавленный жесткий диск, выберите «Дополнительные функции», выберите «Включить общий доступ к виртуальному жесткому диску» и нажмите «Применить» (рис. 10).

Рисунок 10: Включение общего доступа к виртуальному жесткому диску в настройках виртуальной машины

11. В окнах настроек нажмите OK.

При хранении общих VHDX-файлов на общих ресурсах SMB 3.0 есть преимущества, помимо снижения сложности и стоимости хранилища. Во-первых, ваши общие ресурсы SMB 3.0 можно сделать высокодоступными, развернув их на кластерных файловых серверах. В сочетании с высокодоступными отказоустойчивыми кластерами хостов Hyper-V, отказоустойчивыми кластерами гостевых виртуальных машин для приложений и SMB Multipath вы можете создавать очень надежные среды, которые обеспечивают высоконадежную облачную инфраструктуру от уровня хостов виртуализации до уровня бизнес-приложений, все на верхней части Windows Server 2012 R2. Кроме того, вы можете использовать SMB Direct с совместимыми сетевыми адаптерами, которые поддерживают удаленный прямой доступ к памяти (RDMA), чтобы максимизировать пропускную способность сети с низкой задержкой и меньшей загрузкой ЦП.

Вывод

Функция общего VHDX в Windows Server 2012 R2 предоставляет ИТ-персоналу новый, менее сложный и недорогой метод развертывания гостевых отказоустойчивых кластеров для кластерных приложений с требованиями к высокой доступности. Выбрав архитектуру CSV или SMB 3.0 для хранения общих файлов VHDX, вы можете абстрагировать базовую систему хранения от отказоустойчивых кластеров гостевых виртуальных машин, не жертвуя возможностью развертывания надежных, надежных и высокопроизводительных инфраструктур.