O Windows Server 2012 introduziu um novo recurso chamado Scale-Out File Server (SOFS). Historicamente, o SOFS tem sido usado principalmente como uma camada de armazenamento compartilhado (como uma alternativa a uma SAN compartilhada) para hosts de virtualização Hyper-V, mas esse recurso também é útil para SQL Server 2012 e mais recente, que pode armazenar arquivos de banco de dados do sistema e do usuário em compartilhamentos de arquivos SMB 3.0 para instâncias autônomas e em cluster do SQL Server. O SOFS é composto por um conjunto de servidores de arquivos em cluster que formam um cluster de servidores de arquivos de failover transparente. O servidor de banco de dados se conecta ao SOFS usando a rede SMB 3.0 (que requer o Windows Server 2012 ou mais recente nos servidores de arquivos e nos servidores de banco de dados). Você também precisa de um ou mais gabinetes JBOD aos quais cada nó do cluster SOFS está conectado usando cabos SAS. Adaptadores de rede com capacidade de acesso remoto direto à memória (RDMA) usando SMB Direct são necessários em ambos os lados da conexão. Os adaptadores de rede RDMA estão disponíveis em três tipos diferentes:Internet Wide Area RDMA Protocol (iWARP), Infiniband ou RDMA over Converged Ethernet (RoCE).
Os Espaços de Armazenamento são usados para agregar os discos SAS do(s) gabinete(s) JBOD. Os discos virtuais são criados a partir dos discos SAS agregados, fornecendo resiliência contra falhas de disco ou gabinete, além de permitir armazenamento em camadas SSD/HDD e cache de write-back. No Windows Server 2012 e 2012 R2, um sistema de armazenamento HA usando Espaços de Armazenamento requer que todos os discos estejam fisicamente conectados a todos os nós de armazenamento. Para permitir que os discos sejam conectados fisicamente a todos os nós de armazenamento, eles precisam ser discos SAS e precisam ser instalados em um chassi JBOD externo, com cada nó de armazenamento tendo conectividade física com o chassi JBOD externo.
Um exemplo desse tipo de implantação é mostrado na Figura 1:
Figura 1:Windows Server 2012 e 2012 R2 Shared JBOD Scale-Out File Server Os dois principais pontos fracos do SOFS são o custo e a complexidade da camada de armazenamento SAS e o fato de que apenas HDDs e SSDs SAS são suportados (o que significa que não há HDDs ou SSDs SATA de custo mais baixo). Você também não pode usar unidades internas locais ou placas de armazenamento PCIe nos nós individuais do servidor de arquivos com SOFS no Windows Server 2012 R2.
Espaços de Armazenamento Diretos
Um dos novos recursos mais interessantes do Windows Server 2016 é chamado de Espaços de Armazenamento Diretos (S2D), que permite que as organizações usem vários nós de servidor de arquivos em cluster para criar sistemas de armazenamento escaláveis e altamente disponíveis com armazenamento local, usando SATA, SAS ou Dispositivos PCIe NVMe. Você pode usar unidades internas em cada nó de armazenamento ou dispositivos de disco conectados diretamente usando “Just a Bunch of Disks” (JBOD), em que cada JBOD é conectado apenas a um único nó de armazenamento. Isso elimina o requisito anterior de uma malha SAS compartilhada e suas complexidades (o que era necessário com os Espaços de Armazenamento do Windows Server 2012 R2 e SOFS) e também permite o uso de dispositivos de armazenamento mais baratos, como discos SATA.
Para usar o S2D, você precisa de pelo menos quatro servidores de arquivos em cluster, cada um com uma mistura de unidades internas (SAS ou SATA), placas de armazenamento flash PCIe ou dispositivos de disco de conexão direta que serão agrupados usando Espaços de Armazenamento. Até 240 discos podem estar em um único pool, compartilhado por até 12 servidores de arquivos. Um Barramento de Armazenamento de Software substitui a camada SAS de um SAS JBOD SOFS compartilhado. Esse barramento de armazenamento de software usa a rede SMB 3.1.1 com RDMA (SMB Direct) entre os nós do cluster S2D para comunicações. O recurso Espaços de Armazenamento agrega os discos locais e DAS em um pool de armazenamento, onde um ou mais discos virtuais são criados a partir do pool. Os discos virtuais (LUNs) são formatados com Resilient File System (ReFS) e, em seguida, convertidos em volumes compartilhados de cluster (CSVs), que os tornam ativos em todo o cluster do servidor de arquivos.
A pilha S2D é mostrada na Figura 2:
Figura 2:pilha de espaços de armazenamento diretos (S2D) (crédito da imagem:Microsoft) A razão pela qual isso é tão importante para os profissionais de banco de dados SQL Server é que o S2D lhe dará outra opção de implantação de alto desempenho para seu subsistema de armazenamento que funcionará com instâncias independentes do SQL Server, com instâncias FCI tradicionais (que exigem armazenamento compartilhado) e com instâncias que estão usando nós AlwaysOn AG.
Se você tiver os adaptadores de rede adequados (não sua variedade de jardim, NICs Broadcom Gigabit Ethernet incorporados) para seus servidores de arquivos em cluster e para seus servidores de banco de dados, você poderá aproveitar o SMB Direct e o RDMA para que a rede SMB possa fornecer taxa de transferência extremamente alta, com latência muito baixa e baixa utilização da CPU pelos adaptadores de rede, o que permite que o servidor de arquivos remoto se assemelhe ao armazenamento local do ponto de vista do desempenho. O novo recurso S2D tornará mais fácil e menos dispendioso a implantação de um cluster de Servidor de Arquivos Scale-Out que pode oferecer desempenho extremamente alto para uso do SQL Server. Isso não apenas funcionará para instâncias do SQL Server bare-metal e não virtualizadas, mas também será uma boa solução para instâncias do SQL Server virtualizadas, nas quais o host de virtualização pode obter um desempenho de E/S muito melhor do que uma SAN típica.
Por exemplo, se você tiver um adaptador de canal de host (HCA) InfiniBand (FDR) de 56 Gb conectado a um slot PCIe 3.0 x8 do servidor de banco de dados (ou servidor host de virtualização) e dos servidores de arquivos, isso fornecerá cerca de 6,5 GB/s de taxa de transferência sequencial para cada conexão . Eu tenho algumas informações mais detalhadas sobre velocidades e feeds de taxa de transferência sequenciais aqui. Atualmente, você precisa usar o PowerShell para implantar e gerenciar Espaços de Armazenamento Diretos. Este artigo do TechNet tem algumas boas informações e exemplos de como testar o S2D no Windows Server 2016 Technical Preview 3.
Quando o Windows Server 2016 e o SQL Server 2016 forem GA, provavelmente teremos o novo processador Intel Xeon E5-2600 v4 "Broadwell-EP" de 14nm, que terá até 22 núcleos físicos por soquete e 55 MB de cache L3 compartilhado, juntamente com suporte de memória DDR4 2400. Esta nova família de processadores funcionará com modelos de servidores existentes, como o Dell PowerEdge R730, pois é compatível com soquetes com os atuais processadores da família "Haswell-EP" de 22nm. Isso lhe dará a melhor plataforma de hardware de servidor subjacente para aproveitar ao máximo o S2D.
