Un altro ambito su cui Microsoft si è concentrata nella progettazione di Windows Server 2012 riguarda lo storage. In Windows Server 2012 sono state introdotte tecnologie che semplificano la gestione dei dispositivi di archiviazione, ne aumentano l’affidabilità e le rendono più accessibili, in termini di costi e di tempo speso per amministrarli.
Alcuni degli argomenti relativi a questo ambito li abbiamo trattati già in altre lezioni. Abbiamo già parlato nella lezione dedicata ad Hyper-V della Live Storage Migration, la funzionalità che consente di trasferire il disco virtuale collegato ad una virtual machine da un dispositivo di storage ad un altro. Nella stessa lezione abbiamo anche introdotto le nuove caratteristiche del formato per dischi virtuali .vhdx e abbiamo accennato alle funzionalità del protocollo SMB. In questa lezione analizzeremo invece la funzionalità Storage Spaces, introdurremo il nuovo filesystem ReFS e approfondiremo la funzionalità iSCSI Target e le novità del protocollo SMB 3.0.
Storage Spaces
Storage Spaces è una tecnologia tutta nuova che Microsoft ha introdotto in Windows Server 2012 per rendere più flessibile e sicura la gestione dello storage, sia in ambienti ad alta virtualizzazione, sia in piccoli e grandi uffici.
Storage Spaces permette di aggregare in un unico gruppo virtuale (Storage pool) lo spazio di diversi dischi connessi o fisicamente presenti in un server e di suddividere successivamente questo gruppo in segmenti da assegnare a macchine virtuali o server fisici. I segmenti saranno dischi virtuali il cui spazio può spalmarsi su più dischi fisici appartenenti allo stesso pool.
Storage Spaces è una soluzione che si basa su hardware comune e supporta anche dischi tradizionali a basso costo (SATA o USB). I dischi possono essere aggregati in base a capacità, tecnologie, performance coerenti, e poi assegnati in base alle caratteristiche di cui ha bisogno la rete che si sta progettando, ma possono essere aggregati in un pool anche se basati su tecnologie differenti.
Gli Storage Pool possono essere formati anche da un solo disco; crearne uno basato su due o più dischi consente tuttavia di abilitare tecnologie di alta disponibilità attraverso sia volumi mirror (che replicano i dati su due dischi differenti) sia volumi di parità (che utilizzano tre dischi, di cui uno per il controllo di parità). Storage Spaces supporta anche il thin provisioning, ossia la capacità di assegnare ad ogni volume una dimensione maggiore di quella disponibile fisicamente, in modo da ottimizzare l'utilizzo di spazio ed evitare sprechi. Quando ci sarà bisogno di più spazio, il sistema richiederà l'aggiunta di un nuovo disco oppure reclamare spazio da altri volumi.
L'attivazione di Storage Spaces è estremamente semplice. Dal Server Manager basta selezionare la voce Storage Pools all'interno della sezione File And Storage Services e poi, dal menu Tasks, selezionare New Storage Pool.
ReFS
ReFS (Resilient File System) è un nuovo filesystem introdotto da Windows Server 2012. Sviluppato in parallelo a Strorage Spaces, può essere utilizzato sui volumi dedicati allo storage (non per il boot dunque). Il filesystem, basato su NTFS per garantire la massima compatibilità verso le applicazioni esterne che ne utilizzano le API, offre nuove tecnologie per garantire la massima affidabilità dei servizi, capacità di ripristino dei dati e una struttura del filesystem studiata per garantire un’alta scalabilità.
Il nuovo filesystem garantisce in primo luogo l’integrità dei dati implementando tecnologie che permettono di rilevare e correggere episodi di corruzione dei dati stessi. In ReFS per ogni dato o metadato scritto dal sistema viene creato un checksum, una sorta di impronta digitale rappresentata da un numero a 64 bit, che viene periodicamente controllato per verificare se i dati sono integri. Nel caso ReFS fosse usato in combinazione con Storage Spaces, il controllo del checksum permette anche di sostituire al volo una copia del file corrotto con una copia corretta.
ReFS risolve anche i cosiddetti problemi “torn write” che si manifestano quando, durante l’aggiornamento di un file, viene scritta solo una sua parte, ad esempio a causa di un’interruzione di corrente. ReFS, per risolvere questo problema, scrive i metadati del nuovo file in uno spazio separato del disco, aggiornando il file sono quando la scrittura è stata completata. Nuova, infine, anche la funzionalità Salvage che consente, in presenza di un problema ai dati non risolvibile, di isolare la porzione rovinata e mantenere comunque in funzione il disco, anche durante le operazioni di controllo e i tentativi di ripristino degli errori.
iSCSI Target
Il protocollo standard iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface) permette di collegare uno storage remoto ad un server utilizzando le comuni connessioni di rete e pacchetti TCP/IP. In Windows Server 2012, Microsoft ha promosso questa tecnologia, integrando in modo nativo il componente iSCSI target nel sistema operativo (in Server 2008 era disponibile solo attraverso un software aggiuntivo).
Ciò significa che, direttamente dal server manager, e utilizzando il nuovo wizard di configurazione passo per passo, è possibile esporre dischi del server attraverso il protocollo iSCSI, creando dischi virtuali, suddividendoli in LUN, decidendone l'ampiezza e stabilendo i permessi necessari per accedervi. Le macchine che si connetteranno al disco condiviso (macchine initiator) vedranno il volume come disco locale.
SMB 3.0
Abbiamo già parlato nelle lezioni precedenti di alcune delle novità del protocollo SMB, il protocollo di condivisione di risorse di rete Microsoft. Molte di esse sono indirizzate a migliorare performance e affidabilità degli storage di rete in modo da poterli utilizzare anche in scenari ad alta virtualizzazione. Una di queste novità è SMB Direct e permette di utilizzare file server remoti con velocità e affidabilità pari a quelle di un file server locale. La funzione va utilizzata con schede di rete compatibili con la tecnologia Remote Direct Memory Access (RDMA) e permette di sollevare le CPU dai carichi di lavoro riguardanti le operazioni sui file e favorisce una bassa latenza delle connessioni, raggiungendo performance simili a quelle della fibra ottica, ma ad un costo minore.
Grazie alle novità del protocollo SMB diventa possibile salvare hard-disk virtuali oppure database SQL Server in cartelle condivise da server remoti. Molto è stato dunque fatto per aumentare la qualità del servizio tra i server e gli storage. Con il Transparent Failover il protocollo può gestire, in un file server cluster, la perdita di un nodo senza interrompere le operazioni della applicazioni che vi sono collegate; attraverso l'SMB Multichannel è possibile sfruttare più core di CPU e più schede di rete per velocizzare il trasferimento di informazioni; lo SMB Scale-Out che permette di accedere ad una condivisione di rete distribuita su più nodi di un cluster.