Consolidação de Serviços de Armazenamento com Windows Server 2008 R2 e SMB2SRV305

Artur RodriguesConsultorMicrosoft

KOLA - Nelson KolarikPremier Field Engineer Microsoft

Amadurecimento tecnológico desde o Windows Server 2003

8 anos de inovação no campo de arquivos:

Performance – melhor taxa de transferência e relação de usuários por servidor.

Escalabilidade – mais compartilhamentos, suporte a arquivos e usuários.

Eficiência na WAN– mais rápido em redes com alta latência.

File Server Capacity Tool (FSCT)

Integração com o Windows 7

SMB 2.1

File Classification Infrastructure (FCI)

DFS-N

File Services Role

DFS-R

Offline Files

Folder Redirection

CHKDSK

Storage Server

BranchCache

Failover Clustering

Robocopy

Durability

8.3 naming

Large MTU

Leasing

SMB2.1 e o SMB 2.0

Aumento dos limites

Melhor performanceRequisições compostas reduzem a “burocracia”Operações assíncronas e operações de read/writes mesmo com latência no link

Mais seguro e robustoNúmero reduzido de Opcodes Assinatura mais forte e eficiente (HMAC SHA-256 ao invés de MD5)

Tolerância a falha com o SMB2 durability

SMB 2.1Suporte a MTU maioresMelhoramento no Leasing

Limites SMB1 SMB2

# usuários Max 2^16 Max 2^64

# open files Max 2^16 Max 2^64

# compartilhamentos Max 2^16 Max 2^32

Total SMB1 SMB2

Opcodes >100 19

Certifique-se que está usando a versão correta…

 

Windows Vista, Windows Server

2003, and prior operating

systems

Windows Vista SP1+ and

Windows Server 2008

Windows 7 andWindows Server

2008 R2

Windows Vista, Windows Server

2003, and prior operating

systems

SMB 1 SMB 1 SMB 1

Windows Vista SP1+ and

Windows Server 2008

SMB 1 SMB 2 SMB 2

Windows 7 and Windows Server

2008 R2SMB 1 SMB 2 SMB 2.1

Se voce estiver com o Windows Server 2003

ou Windows XP, não estará usando SMB2

CHKDSK H

oras

Arquivos por volume (Milhões)

100 200 3000

5

10

15

20

25

30Windows Server 2008

Windows Server 2008 R2

5 10 150

100

200

300

400

500

600

Seg

undo

sTamanho do volume (TB)

Menos de 7 minutos em um volume de 15 TB com 10 milhões

de arquivos

CHKDSK - horas vs. número de arquivos/volume

CHKDSK segundos vs. tam. volume (10 milhões de arquivos)

White paper NTFS Chkdsk Best Practices

and Performance

Menos de 2 horas em um volume com

100 milhões de arquivos

Nota importante: O número de arquivos no volume tem maior influencia que o tamanho do volume para o CHKDSK.

8.3 SFN disabling ou stripping

Create0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

3573

48 61

8dot3 enabled

8dot3 disabled

8dot3 stripped

seg

un

do

s

Criação de 100K arquivos

Enumerate0

50

100

150

200

250

300

249 251

25

seco

nd

s

Listar um diretório com 1M arquivos

Aumento de performance significativo desabilitando ou removendo os nomes 8.3.

Para listar o benefício só é alcançado com a

remoção dos nomes 8.3

Multi-threaded ROBOCOPY

Usando várias threads ROBOCOPY é muito mais rápido em links WANSintaxe: robocopy /mt:128 /log:nul

1 2 4 8 16 1280%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

256KB:200

1MB:50

Número de threads

% d

o t

emp

o c

om

par

ado

ao

Exp

lore

r d

rag

& d

rop

Tam. arq.: # files

Not

a:

Qua

nto

Men

or m

elh

or

Performance aumentacom várias threads

24 spindles

10002000

30004000

50006000

70008000

0

100

200

300

400

500

600

700

800

W2K8R2

W2K8+SP2

Número de usuários

Sce

nar

io T

hro

ug

hp

ut

WS 2008 R2

7500+

WS 2008 SP2

4500+

Bottleneck disk I/O

Sistema Operacional WS 2008 SP2 WS 2008 R2

Usuários 4,500 7,500

CPU: 1 x X5560 2.8GHz 11.22% 28.40%

Memória: 16GB 44% 58%

Discos: 24 RAID-10, HBA: 1 x 8Gb FC 112 MB/s 167 MB/s

Rede: 1 x 10G 121 MB/s 183 MB/s

96 spindles

10002000

30004000

50006000

70008000

900010000

1100012000

1300014000

1500016000

1700018000

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

W2K8R2

W2K8+SP2

Número de usuários

Sce

nar

io T

hro

ug

hp

ut

WS 2008 SP2

7500+

WS 2008 R2

16500+

Bottleneckcontroller I/O

Sistema Operacional WS 2008 SP2 WS 2008 R2

Usuários 7,500 16,500

CPU: 2 x X5560 2.8GHz 12.90% 48.30%

Memoria: 72GB 17% 17%

Discos: 96 RAID-10, HBA: 2 x 8Gb FC 179 MB/s 419 MB/s

Rede: 1 x 10G 197 MB/s 457 MB/s

O problema do nome na consolidação

SRV1

videos

propostas

SRV2

publico

projetos

SRV3

engenharia

propostas

CFILE

videos

proposta

publico

projetos

engenharia

propostas2

\\SRV1\videos\\SRV1\propostas

\\SRV2\publico\\FILE2\projetos

\\SRV3\engenharia\\SRV3\propostas

\\SARQ-01\videos\\SARQ-01\propostas

\\SARQ-01\publico\\SARQ-01\projetos

\\SARQ-01\engenharia\\SARQ-01\propostas2

O desafio é consolidar os servidores de arquivo e manter o mesmo UNC (compartilhamento)

Entradas de DNS estáticas

DNSCMD dc1.contoso.local /RecordAdd contoso.local File1 A 192.168.1.11DNSCMD dc1.contoso.local /RecordAdd contoso.local File2 A 192.168.1.11DNSCMD dc1.contoso.local /RecordAdd contoso.local File3 A 192.168.1.11

Criar um registo A (ou CNAME) no DNS para cada servidor que foi consolidadoOs compartilhamentos estarão disponíveis nos nomes ou endereços IPs configurados

Cada servidor consolidado foi

configurado com um registro A no DNS

Alternate Computer Names e DNS dinâmico

NETDOM COMPUTERNAME cfile /ADD file1.contoso.localNETDOM COMPUTERNAME cfile /ADD file2.contoso.localNETDOM COMPUTERNAME cfile /ADD file2.contoso.localIPCONFIG /registerdns

Criar um ou mais alternate computer names para cada servidor consolidadoOs compartilhamentos estarão disponíveis nos nomes ou endereços IPs configurados

Cada servidor consolidado foi configurado com alternate computer name

Consolidando em DFS Roots

DFSUTIL ROOT ADDSTD \\cfile\#file1DFSUTIL ROOT ADDSTD \\cfile\#file2DFSUTIL ROOT ADDSTD \\cfile\#file3

Criar um DFS Namespace Root para cada servidor de arquivos consolidadoCriar links para os compartilhamentos em cada DFS NamespaceOs compartilhamentos são relacionados a cada DFS namespaceÉ possível automatizar o processo via FSMThttp://support.microsoft.com/kb/829885

Cada servidor consolidado é mapeado

para um novo DFS namespace root

Máquinas virtuais

Criar uma VM por servidor consolidadoUtilizar o mesmo nome e endereço IP das máquinas físicasPhysical to Virtual (P2V) ou disk2vhd.

Cada servidor consolidade tem sua

própria maquina virtual

Failover Clusters

Criar um recurso de cluster (cluster group) por servidor Utilizar o mesmo nome e endereço IP das máquinas consolidadas

Cada servidor consolidado é

mostrado com um cluster file service

Multiplos end. IP por cluster name

Múltiplas rede de cluster habilitadas

para acesso público

Múltiplos end. IP para cada nome de

cluster

DNS Round RobinVárias placas no mesmo servidor de arquivosOs endereços IPs são registrados no DNSQuando um cliente faz uma requisição nome, ele get uma lista de IP ordenada pelo servidor DNS O cliente pega o primeiro IP da lista de nomes recebida pelo servidor DNSEsse método permite distribuir a carga entre os endereços IP do servidor de arquivos

FILE1192.168.1.1

192.168.2.1

192.168.3.1

DNS

Router

FILE1192.168.1.1192.168.2.1192.168.3.1

CLIENT1

CLIENT2

CLIENT3

FILE1192.168.1.1

192.168.2.1192.168.3.1

FILE1192.168.3.1

192.168.1.1192.168.2.1

FILE1192.168.2.1

192.168.3.1192.168.1.1

SMB2 Durability

Server

SMB

Network Interfaces

Potential NetworkFailure

Várias placas de rede no mesmo servidor de arquivosO cliente SMB recebe uma lista de IPs do servidor DNSO cliente SMB conecta a um desses endereços IPs, mesmo no caso de falha de uma delas.Requer SMB2Utilizados em alguns casos, sem garantiasOplocks (opportunistic locks) São necessárias para reconecçãoOutros clientes SMB podem quebrar os oplocks

SMB2 Durability

A copia começa na Network1

Network1 é disconectada. SMB2 usa a

Network3

Network3 disconectada. SMB2 usa a

Network2

O cliente DNS reconhece vários

end. IP do servidor de arquivos

Multiple NICs SMB2 Durability

demo

File Server 1

172.17.11.31/24

172.17.61.31/24

File Server 2

172.17.11.32/24

172.17.61.32/24

iSC

SI

Net

wor

k

192.168.1.11

192.168.2.11

192.168.1.12

192.168.2.12

SQL Server 2008 R2

172.17.11.104/24

172.17.61.104/24

Switch

Switch

Switch

172.17.3.104/24

172.17.3.104/24

172.17.3.104/24

• Duas ou mais NICs agrupadas como uma

única NIC Lógica

• Também chamado por “Link Aggregation”

ou “Load Balancing and Fail-Over” (LBFO)

• Disponível na maioria dos fabricantes,

incluindo Intel, Broadcom e HP

• Suporte fornecido pelo fabricante da placa

de rede (Microsoft KB 254101 e KB 968703)

NIC Teaming

Server

SMB

Network Interfaces

Risco de falha de

rede

NIC Teaming

Verifique a disponibilidade dos

drivers mais recentes junto ao fornecedor

Switch

File Server

Client 1

192.168.1.21/24

192.168.1.1/24

DisabledClient 2

192.168.1.22/24

Standalone, single switch, single client NIC – 2nd NIC disabled

Segunda NIC do servidor sendo desperdiçada

Switch

File Server

Client 1

192.168.1.21/24

Client 2

192.168.1.22/24

Standalone, single switch, single client NIC – NIC teaming

NIC Teaming192.168.1.1/24

NIC Teaming requer solução de terceiros (NIC vendor)

Switch

File Server

Client 1

192.168.1.21/24

192.168.1.1/24

192.168.1.2/24Client 2

192.168.1.22/24

Standalone, single switch, single client NIC – same subnet

Várias NICs na mesma sub-rede não é uma configuração suportada.http://support.microsoft.com/kb/175767

File Server

Standalone, multiple switches, single client NIC

Switch 1 192.168.1.1/24

192.168.2.1/24Switch 2

Client 1

192.168.1.21/24

Client 2

192.168.2.21/24

Cada NIC no File Server suporta diferentes clientes.Não há balanceamento de carga entre as NICs.

File Server

Standalone, router, single client NIC

192.168.1.1/24

192.168.2.1/24

Client 1

10.1.1.21/24

Client 2

10.1.2.21/24

Switch 1

Switch 2Rou

terSwitch 3

Switch 4

Ideal para único file Server multi-NIC com clientes com uma NIC

Pode ser combinada com NIC teaming no lado do Servidor.

File Server

Standalone, multiple switches, multiple client NICs

192.168.1.1/24

192.168.2.1/24

Server 1

Server 2

192.168.1.21/24

192.168.2.21/24

192.168.1.22/24

192.168.2.22/24

Switch 1

Switch 2

Router

Client networks…

Ideal para único multi-NIC file server com multi-NIC file clientsTípico cenário para SQL Server usando SMB2Pode ser combinado com NIC teaming em ambos os lados

File Server 1

Cluster, router, single client NIC

192.168.1.1/24

192.168.2.1/24

File Server 2

192.168.1.2/24

192.168.2.2/24

File

Ser

vice

A

192.168.1.11

192.168.2.11

File

Ser

vice

B192.168.1.12

192.168.2.12

Client 1

10.1.1.21/24

Client 2

10.1.2.21/24

Switch 1

Switch 2Rou

terSwitch 3

Switch 4

Ideal para Cluster de File Server com multi-NIC e clientes com single-NICPode ser combinada com NIC teaming no lado do servidor

Router

File Server 1

Cluster, múltiplos switches, múltiplos clientes NICs

Switch 1

192.168.1.1/24

192.168.2.1/24

Switch 2

Server 1

Server 2

192.168.1.21/24

192.168.2.21/24

192.168.1.22/24

192.168.2.22/24

File Server 2

192.168.1.2/24

192.168.2.2/24

File

Ser

vice

A

192.168.1.11

192.168.2.11

File

Ser

vice

B

192.168.1.12

192.168.2.12

To client networks…

Ideal para File Server em cluster e multi-NIC e cliente com multi-NICTípico cenário é “application server” , assim como SQL Server usando SMB2Pode ser combinado com NIC Teaming am ambos os lados

Cluster - Ativo/Passivo vs. Multi-Ativo

Client

Switch

FS1 = 10.1.1.1

Shared Storage

FS2 = 10.1.1.2

Name=FSA

IP=10.1.1.3

Active

Share1Share2

1 service, 1 nameActive/Passive

2 volumes, 4 shares

\\FSA\Share1\\FSA\Share2\\FSA\Share3\\FSA\Share4

No overload on failureEasier to manage

Single name

Passive

Share3Share4

Client

Switch

Shared Storage

Name=FSAIP=10.1.1.3

Share1Share2

2 services, 2 namesDual Active2 volumes, 4 shares

\\FSA\Share1\\FSA\Share2\\FSB\Share3\\FSB\Share4

No idle nós

Share3Share4

Name=FSBIP=10.1.1.4

FS1 = 10.1.1.1 FS2 = 10.1.1.2

• 2 Nós com Windows Server

Failover Clustering (WSFC)

• Shared Storage

• FC Array com duas controladoras

File Server Cluster – FC SAN

Controller 1

Node1 Node2

Controller2

FC Switch

FC Switch

FC Array

FC HBAFC HBA

WSFC SMBWSFC SMB

Network Interfaces

Potencial falha de

Host

• 2 Nós com Windows Server

Failover Clustering (WSFC)

• Shared Storage

• SAS Array com duas controladoras

File Server Cluster – SAS Array

Controller 1

Node1 Node2

Controller2

SAS Array

SAS HBASAS HBA

WSFC SMBWSFC SMB

NICs

Potencial Risco de falha no

Host

• Dois Nós com Windows Server

Failover Clustering (WSFC)

• Shared Storage

• iSCSI Array com duas

controladoras

File Server Cluster – iSCSI SAN

Controller 1

Node1 Node2

Controller2

Switch Switch

iSCSI Array

WSFC SMBWSFC SMB

NICs

iSCSI NetworkNICS

iSCSI Initiator iSCSI Initiator

Risco de falha

File Server Cluster – iSCSI SAN

Recurso em CONTOSO-S4

File Serviceem Alta

disponibilidade

File share chamado

de Reviews

Cluster Disk 2 é Shared Storage

Caminho de acesso:\\CONTOSO-FS\Reviews

2 nós

Shared Storage

• File Server em Máquina virtual

• 2 nós Hyper-V com Failover Clustering

• Várias opções para Shared Storage

Virtual File Server, Host Cluster

VM withFile Server

WSFC SMB

Network Interfaces

Hyper-V 1 Hyper-V 2

WSFC

Potencial falha de

Host

Virtual File Server, Host Cluster

VM em alta disponibilidade

File Service e File Shares na VM(não visível aqui)

• Duas VMs em Nós separados de

Hyper-V

• File Servers nas VMs em Failover

Cluster

• Shared Storage

• iSCSI Array com duas controladoras

• Não disponível para FC Array

Virtual File Server, Guest Cluster

iSCSI NetworkInterfaces

Hyper-V 1 Hyper-V 2

Controller 1

Node1 Node2

Controller2

Switch Switch

iSCSI Array

WSFC SMBWSFC SMB

iSCSI Initiator iSCSI Initiator

Network InterfacesPotencial

falha de Host

Virtual File ServersGuest ClusteriSCSI SAN

demo

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