Azure Stack Hub 存储基础结构概述

本文提供 Azure Stack Hub 存储基础结构概念。 其中介绍了驱动器和卷的相关信息,以及它们在 Azure Stack Hub 中的使用方式。

驱动器

驱动器类型

Azure Stack Hub 集成系统合作伙伴提供了许多解决方案变体,包括各种存储灵活性。 可以从三种支持的驱动器类型中选择最多 两种 驱动器类型:

  1. NVMe (非易失性内存 express)
  2. SATA/SAS SSD (固态硬盘)
  3. HDD (硬盘驱动器)。

性能与容量

Azure Stack Hub 结合使用存储空间直通 (S2D) 与 Windows Server 故障转移群集。 此组合提供高性能、可缩放且可复原的存储服务。

Azure Stack 部署可以最大程度地提高存储性能,或平衡性能和容量。

存储空间直通使用缓存来最大程度地提高存储性能。

如何使用驱动器类型

如果 Azure Stack Hub 设备仅具有一种驱动器类型,则所有驱动器都用于提供容量。

如果有两种驱动器类型,存储空间直通会自动使用“最快”(NVMe > SSD > HDD)类型的所有驱动器进行缓存。 剩余驱动器用于增加存储容量。

全闪存或混合

驱动器可以分为“全闪存部署”或“混合部署”。

全闪存部署旨在最大程度地提高存储性能,不包括旋转 HDD。

此关系图显示了“全闪存”部署分组。

混合部署旨在平衡性能和容量,或最大化容量,并包括轮换 HDD。

显示混合部署分组的 此关系图显示了混合部署分组。

缓存行为

缓存的行为是根据驱动器类型自动确定的。 为 SSD 提供缓存时(例如,为 SSD 提供 NVMe 缓存),只缓存写入内容。 这样可以减少容量驱动器上的磨损,减少容量驱动器的累积流量并延长其生存期。

不缓存读取内容。 它们不会缓存,因为读取不会显著影响闪存的寿命,并且 SSD 普遍提供低读取延迟。

在为 HDD 提供缓存(例如通过 SSD 缓存 HDD)时,读取和写入操作都会被缓存,从而为两者提供类似于闪存的延迟(通常提升约10倍)。

显示 Azure Stack Hub 存储缓存行为的 关系图。

注释

可以使用 HDD 和 SSD(或 NVMe)驱动器在混合部署中交付 Azure Stack Hub 设备。 但是,较快类型的驱动器将用作缓存驱动器,而所有剩余的驱动器都将用作存储池的容量驱动器。 租户数据(Blob、表、队列和磁盘)放在容量驱动器上。 预配高级磁盘或选择高级存储帐户类型不能保证在 SSD 或 NVMe 驱动器上分配对象。

体积

存储服务 将可用存储分区为用于保存系统和租户数据的单独卷。 卷将驱动器合并到存储池中,提供存储空间直通的容错、可伸缩性和性能优势。

显示 Azure Stack Hub 存储服务分区的示意图。

卷类型

在 Azure Stack Hub 存储池上创建了三种类型的卷:

  1. 基础结构卷托管 Azure Stack Hub 基础结构 VM 和核心服务使用的文件。
  2. VM 临时卷托管附加到租户 VM 的临时磁盘以及这些磁盘中存储的数据。
  3. 对象存储卷托管租户数据服务 Blob、表、队列和 VM 磁盘。

多节点部署中的卷

多节点部署中有三个基础结构卷。

VM 临时卷和对象存储卷的数量等于 Azure Stack Hub 部署中的节点数:

  • 在四节点部署中,有四个相等的 VM 临时卷和四个相等的对象存储卷。

  • 如果将新节点添加到群集,则会为这两种类型创建一个新卷。

  • 即使节点出现故障或者被删除,卷数也会保持相同。

容错和镜像

存储空间直通中的卷提供复原能力来防范硬件问题(例如驱动器或服务器故障)。 它们可在整个服务器维护(如软件更新)中实现持续可用性。

镜像功能通过保存所有数据的多个副本来提供容错。 数据的条带化和放置方式并不简单,但通过镜像存储的任何数据都会被完整地写入多次。 每个副本写入不同的物理硬件(位于不同服务器中的不同驱动器),这些副本被认为会独立地出现故障。

Azure Stack Hub 部署使用三向镜像来确保数据复原能力。 三向镜像一次可以安全地容忍至少两个硬件问题(驱动器或服务器)。 例如,如果在突然另一个驱动器或服务器发生故障时重新启动一台服务器,则所有数据将保持安全且持续可访问。

租户数据的三个副本将写入不同的服务器,这些服务器位于缓存中:

关系图,显示如何将三个租户数据副本写入不同的服务器。

后续步骤

管理存储容量