Windows Server 2012では、スケールアウトファイルサーバー(SOFS)と呼ばれる新機能が導入されました。これまで、SOFSは主にHyper-V仮想化ホストの共有ストレージ層として(共有SANの代わりに)使用されてきましたが、この機能は、システムとユーザーの両方のデータベースファイルを格納できるSQLServer2012以降でも役立ちます。 SQLServerのスタンドアロンインスタンスとクラスター化インスタンスの両方のSMB3.0ファイル共有。 SOFSは、透過的なフェールオーバーファイルサーバークラスターを構成するクラスター化されたファイルサーバーのセットで構成されます。データベースサーバーは、SMB 3.0ネットワークを使用してSOFSに接続します(ファイルサーバーとデータベースサーバーの両方でWindows Server 2012以降が必要です)。また、SASケーブルを使用して各SOFSクラスターノードが接続されている1つ以上のJBODエンクロージャーも必要です。接続の両側に、SMBダイレクトを使用したリモートダイレクトメモリアクセス(RDMA)機能を備えたネットワークアダプターが必要です。 RDMAネットワークアダプタは、インターネットワイドエリアRDMAプロトコル(iWARP)、Infiniband、またはRDMA over Converged Ethernet(RoCE)の3つの異なるタイプで利用できます。
記憶域スペースは、JBODエンクロージャーのSASディスクを集約するために使用されます。仮想ディスクは、集約されたSASディスクから作成され、ディスクまたはエンクロージャーの障害に対する回復力を提供し、SSD/HDD階層型ストレージとライトバックキャッシングを有効にします。 Windows Server2012および2012R2では、記憶域スペースを使用するHAストレージシステムでは、すべてのディスクがすべてのストレージノードに物理的に接続されている必要があります。ディスクをすべてのストレージノードに物理的に接続できるようにするには、ディスクをSASディスクにする必要があり、各ストレージノードが外部JBODシャーシに物理的に接続できる外部JBODシャーシにインストールする必要があります。
このタイプの展開の例を図1に示します:
図1:WindowsServer2012および2012R2共有JBODスケールアウトファイルサーバー
SOFSの2つの主な弱点は、SASストレージ層のコストと複雑さ、およびSAS HDDとSSDのみがサポートされているという事実です(つまり、低コストのSATA HDDまたはSSDはありません)。また、Windows Server2012R2のSOFSを使用する個々のファイルサーバーノードでローカル内部ドライブまたはPCIeストレージカードを使用することもできません。
直接ストレージスペース
Windows Server 2016のよりエキサイティングな新機能の1つは、Storage Spaces Direct(S2D)と呼ばれます。これにより、組織は複数のクラスター化されたコモディティファイルサーバーノードを使用して、SATA、SAS、またはPCIeNVMeデバイス。各ストレージノードで内部ドライブを使用することも、各JBODが単一のストレージノードにのみ接続されている「Justa Bunch ofDisks」(JBOD)を使用して直接接続されたディスクデバイスを使用することもできます。これにより、共有SASファブリックとその複雑さ(Windows Server 2012 R2ストレージスペースとSOFSで必要だった)の以前の要件がなくなり、SATAディスクなどのより安価なストレージデバイスを使用できるようになります。
S2Dを使用するには、少なくとも4台のクラスター化ファイルサーバーが必要です。各サーバーには、内部ドライブ(SASまたはSATA)、PCIeフラッシュストレージカード、またはストレージスペースを使用してプールされる直接接続ディスクデバイスを混在させることができます。最大240台のディスクを1つのプールに入れ、最大12台のファイルサーバーで共有できます。ソフトウェアストレージバスは、共有SASJBODSOFSのSASレイヤーを置き換えます。このソフトウェアストレージバスは、通信用のS2Dクラスターノード間でRDMA(SMBダイレクト)を使用したSMB3.1.1ネットワーキングを使用します。ストレージスペース機能は、ローカルディスクとDASディスクをストレージプールに集約します。ストレージプールでは、プールから1つ以上の仮想ディスクが作成されます。仮想ディスク(LUN)は、Resilient File System(ReFS)でフォーマットされてから、クラスター共有ボリューム(CSV)に変換され、ファイルサーバークラスター全体でアクティブになります。
S2Dスタックを図2に示します:
図2:Storage Spaces Direct(S2D)スタック(画像クレジット:Microsoft)
これがSQLServerデータベースの専門家にとって非常に重要である理由は、S2Dにより、スタンドアロンのSQL Serverインスタンス、従来のFCIインスタンス(共有ストレージが必要)、およびAlwaysOnAGノードを使用しているインスタンスを使用します。
クラスタ化されたファイルサーバーとデータベースサーバーの両方に適切なネットワークアダプター(庭の種類ではなく、組み込みのBroadcomギガビットイーサネットNIC)がある場合は、SMBダイレクトとRDMAを利用して、SMBネットワークで配信できるようになります。非常に高いスループット、非常に低い遅延、およびネットワークアダプターによる低いCPU使用率により、リモートファイルサーバーをパフォーマンスの観点からローカルストレージに似せることができます。新しいS2D機能により、SQLServerの使用に非常に高いパフォーマンスを提供できるスケールアウトファイルサーバークラスターの展開がより簡単かつ安価になります。これは、ベアメタルの非仮想化SQL Serverインスタンスで機能するだけでなく、仮想化ホストが通常のSANよりもはるかに優れたI/Oパフォーマンスを得ることができる仮想化SQLServerインスタンスにも適したソリューションになります。
たとえば、56Gb InfiniBand(FDR)ホストチャネルアダプター(HCA)をデータベースサーバー(または仮想化ホストサーバー)とファイルサーバーのPCIe 3.0 x8スロットに接続している場合、約6.5GB/秒の各接続のシーケンシャルスループット 。シーケンシャルスループットの速度とフィードに関する詳細情報は、こちらにあります。現在、PowerShellを使用してStorageSpacesDirectを展開および管理する必要があります。このTechNetの記事には、Windows Server 2016 TechnicalPreview3でS2Dをテストする方法のいくつかの優れた情報と例が含まれています。
WindowsServer2016とSQLServer2016がGAになる頃には、おそらく新しい14nm Intel Xeon E5-2600 v4 "Broadwell-EP"プロセッサが搭載され、ソケットあたり最大22の物理コアと55MBの共有L3キャッシュが搭載されます。 DDR42400メモリのサポートとともに。この新しいプロセッサファミリは、現在の22nmの「Haswell-EP」ファミリプロセッサとソケット互換であるため、DellPowerEdgeR730などの既存のサーバーモデルで動作します。これにより、S2Dを最大限に活用するための最適な基盤となるサーバーハードウェアプラットフォームが提供されます。