Windows Server 2012 och Scale Out File Server

2012-10-25

Martin Edelius Lösningsarkitekt datacenter

Windows Server 2012 - från och med nu kallad WS2012  - har en stor mängd intressanta nyheter. Jag har tidigare skrivit om SMB 3.0 och tänkte på förekommen anledning göra en avstickare i en ny funktion som SMB 3.0 möjliggör, så kallade Scale Out File Servers, eller SOFS.

Filservrar har redan tidigare kunnat vara högtillgängliga med hjälp av filserverkluster. Detta har dock varit ett traditionellt kluster där du har en aktiv och en passiv nod. I händelse av att den aktiva noden kroknar tar den passiva noden över och serverar filer.

Detta sker dock inte transparant och filer som var öppna på den aktiva noden stängdes när rollen flyttades till den andra noden.

Den traditionella typen av filserverkluster finns fortfarande i WS2012 men för specifika scenarion finns även SOFS som erbjuder en "alltid på", aktiv/aktiv lösning för några specifika filserverbehov:

  • SQL Server 2012
  • Windows Server 2012 med Hyper-V

Även om inget är sagt eller ens antytt så vågar jag påstå att Microsoft kommer att tillåta allt fler av sina kritiska serverapplikationer att lagra sin data på SOFS allt eftersom nya versioner utvecklas.

Här är en sammanfattning tagen från Microsofts dokumentation över skillnaderna mellan ett traditionellt filkluster och SOFS:

SOFS kräver WS2012 för såväl server som klient då det är SMB 3.0 som gör SOFS möjligt. De funktioner i SMB 3.0 som används för SOFS är SMB Transparent Failover, SMB Multichannel, samt SMB Direct.

Följande fördelar finns med SOFS:

  • Aktiv/aktiv filresurs. Alla klusternoder betjänar klientförfrågningar. Genom att göra filerna tillgängliga via alla klusternoder simultant kan SMB 3.0 kluster och klienter tillsammans hantera att en nod tas ner, antingen på grund av planerat underhåll eller vid oplanerade problem, utan att tillgängligheten till filerna påverkas.
  • Utökad bandbredd. Maximal bandbredd för filresursen är nu den totala bandbredden från alla klusternoder. För att utöka bandbredd och redundans kan man lägga till fler klusternoder. I ett traditionellt filkluster var den maximala bandbredden den bandbredd en ensam klusternod tillhandahöll.
  • CHKDSK med noll nertid. CHKDSK i Windows Server 2012 är markant förbättrad för att dramatiskt förkorta den tid filsystemet är otillgängligt för underhåll och reparation. De så kallade Cluster Shared Volumes (CSV) i Windows Server 2012 som används i SOFS förbättrar detta ytterligare och kan reparera filer utan att göra filen otillgänglig över huvud taget.
  • Clustered Shared Volume cache. CSV i Windows Server 2012 stöder läs cache, något som markant kan förbättra prestanda i vissa scenarion, exempelvis vid användandet av VDI.
  • Enklare administration. Med SOFS skapar man en Scale Out File Server för att sedan lägga till önskade CSV och filresurser. Tidigare krävdes multipla klustrade filservers, alla anslutna till sina separata klusterdiskar, samt en placeringsstrategi som såg till att aktiviteten fördelades mellan noderna.

Nedan ser vi en enklare skiss över hur man kan bygga ett SOFS-kluster.

I det här exemplet använder vi oss av de inbyggda nätverkskorten i noderna (en modern server  kan dessutom fås med 1 x 10 Gbit om man så önskar), med ett nätverksteam skapat direkt i Windows Server 2012 (ny funktion).

Enda kravet på lagringen är att den supporteras av klusterfunktionen i Windows Server 2012. Stöd för Storage Spaces gör det enkelt att bygga ett SOFS-kluster med billig hårdvara.

SOFS är inte för alla scenarion men tekniken gör det möjligt att bygga ett filkluster med mycket hög tillgänglighet och prestanda med standardiserade komponenter. Utöver detta är det enkelt att managera och utöka.