Рекомендации по объему и файловой системе для Windows Server 2012 Hyper-V
Введение
Windows Server 2012 содержит ошеломляющее количество новых функций — больше, чем любая операционная система Windows за последнее время. Хотя наибольшее внимание привлекла Hyper-V, Microsoft также внесла огромное количество улучшений в то, как Windows Server 2012 может работать с вашим хранилищем. В этой статье перечислены некоторые из наиболее важных улучшений системы хранения и общие соображения, которые следует учитывать при внедрении Windows Server 2012 и/или Hyper-V.
В Windows Server 2012 и Hyper-V 3.0 Microsoft предоставляет головокружительный набор вариантов хранения, которые вы можете использовать для своих серверов. В таком случае я подумал, что было бы интересно разобрать доступные вам варианты, а также плюсы и минусы каждого варианта.
Перегородки
Как и в случае с Windows Server 2008 и 2008 R2, существует два разных типа разделов, которые можно записывать на физические диски. К ним относятся основная загрузочная запись (MBR) и таблица разделов GUID (GPT).
Поначалу тот факт, что Windows Server 2012 предлагает точно такие же типы разделов, как и его предшественник, вероятно, не заслуживал внимания. Однако выбор стиля раздела становится все более важным, чем это было во времена Windows Server 2008 и даже Windows Server 2008 R2.
Таблица разделов MBR является стандартом де-факто с 1980-х годов. Однако проблема с этим типом таблицы разделов заключается в том, что ее структура ограничивает максимальный размер раздела примерно до 2 ТБ. Несколько лет назад, когда была выпущена Windows Server 2008, диск емкостью 2 ТБ считался большим. Сегодня продаются жесткие диски вдвое большего размера. Заполненные гелием накопители, которые скоро появятся в продаже, должны еще больше увеличить емкость диска.
Разделы GPT идеально подходят для этих больших дисков, поскольку теоретическая максимальная емкость необработанного диска GPT составляет около 18 ЭБ.
Поддержка GPT существовала в операционной системе Windows еще со времен Windows XP и Windows Server 2003. В таком случае представляется справедливым спросить, почему GPT не получил более широкого распространения.
Долгое время в GPT просто не было необходимости. MBR вполне подходила для жестких дисков того времени, и Windows по умолчанию использовала MBR. Однако, что более важно, многие версии Windows не могут загружаться с жесткого диска, использующего раздел GPT. GPT — это 64-битный раздел, поэтому ни одна из 32-битных версий Windows не поддерживает загрузку с GPT-дисков. Microsoft впервые начала предоставлять возможность загрузки с GPT-дисков в Windows Server 2008 и Windows Vista SP1. Однако даже тогда требовалась 64-битная операционная система Windows, как и EFI.
Файловые системы
Что касается файловой системы Windows, то NTFS с самого начала была предпочтительной файловой системой для серверов Windows. Несмотря на то, что NTFS несколько раз обновлялась на протяжении многих лет, оставалось еще много возможностей для улучшения. В этом случае Microsoft представила новую файловую систему и Windows Server 2012 под названием ReFS.
Файловая система ReFS на самом деле основана на NTFS (которая, кстати, все еще существует в Windows Server 2012), но предназначена для повышения надежности и отказоустойчивости. Существует несколько различных способов, с помощью которых новая файловая система обеспечивает повышенную надежность и отказоустойчивость, но стоит отметить, что единственный способ получить все преимущества новой файловой системы — это использовать ее в сочетании с дисковыми пространствами Windows.
Дисковые пространства Windows используют избыточные диски для защиты от ошибок чтения и записи. Например, если произошел сбой чтения, Windows может просто прочитать альтернативную копию данных с избыточного диска. Аналогичным образом, если произойдет сбой записи (или даже полный отказ диска), операция записи может быть перенаправлена на другой диск.
Еще один способ, которым файловая система ReFS обеспечивает отказоустойчивость, заключается в том, что она фактически защищает от потери данных в результате сбоев питания. Чтобы увидеть, как это работает, представьте, что в файл вносятся изменения, и в процессе обновления отключается питание. Если бы файловая система была NTFS, то, скорее всего, произошла бы потеря данных в результате сбоя питания. Эта потеря данных происходит из-за того, что операция записи перезаписывает существующие данные на диске. При отключении питания операция записи не завершается и остаются только фрагменты исходных данных.
Файловая система ReFS работает иначе. Он использует функцию выделения при записи, а не перезаписывает существующие данные напрямую. Основная идея заключается в том, что если метаданные необходимо обновить, то новые метаданные записываются в неиспользуемую часть диска, а не перезаписываются исходные метаданные. Таким образом, если произойдет сбой питания и операция записи будет прервана, исходные метаданные останутся, поскольку они не были перезаписаны. Это помогает защитить файловую систему от повреждения.
Когда дело доходит до записи данных на диск, файловая система ReFS использует метод выделения при записи, который очень похож на тот, который используется для записи метаданных. Разница, однако, заключается в том, что данные также подвергаются контрольному суммированию при записи на диск.
У Microsoft есть название для этого типа записи данных. Они называют это потоком целостности. Однако стоит отметить, что потоки целостности, как правило, несовместимы с некоторыми приложениями баз данных, поскольку некоторым базам данных требуется контроль над способом записи данных на диск.
Еще одна причина, по которой файловая система ReFS более надежна, чем NTFS, заключается в том, что она автоматически обнаруживает и устраняет повреждения. Метаданные и данные потока целостности периодически проверяются фоновыми процессами на точность. В зависимости от того, как настроено хранилище, данные могут находиться на нескольких физических дисках. Эти избыточные копии данных можно использовать для проверки друг друга (для проверки также используются контрольные суммы). Если какие-либо данные оказываются неверными, то для исправления неверных данных используются избыточные данные.
Наконец, файловая система ReFS защищает ваши данные за счет изоляции ошибок. Если обнаружено повреждение тома, Windows автоматически изолирует поврежденную часть диска, тем самым гарантируя, что она больше не будет использоваться.
Виртуальные жесткие диски
Еще одна область, в которой Microsoft внесла изменения в отношении технологии хранения, — это виртуальные жесткие диски. Формат VHD все еще существует, но Microsoft представила новый тип виртуального жесткого диска, известный как VHDX.
VHDX предлагает более высокую производительность, чем виртуальные жесткие диски на основе VHD, особенно когда речь идет о динамических дисках и разностных дисках. Что еще более важно, VHDX не страдает от ограничения размера в 2 ТБ, характерного для VHD. Виртуальные жесткие диски на основе VHDX могут иметь размер до 64 ТБ.
Вывод
Как видите, Microsoft усердно работала над улучшением хранилища в Windows Server 2012. Дисковые пространства Windows, файловая система ReFS и новые виртуальные жесткие диски VHDX должны сделать хранилище более гибким и надежным.