如何直接设置存储空间 [分步]

您的企业是否因升级服务器存储的高昂成本而苦苦挣扎？通过存储空间直通 (S2D) 确保服务器存储具有更高的可靠性、可用性和性能。

S2D 可以通过提供容错存储来帮助您的企业或小型企业显着降低服务器存储成本。在本教程中，您将学习如何在四节点服务器集群上部署 S2D。

继续阅读并确保您组织的数据保持在线！

先决条件

本教程将是一个实践演示。如果您想跟随，请确保您具备以下条件：

• 运行具有 Hyper-V 角色功能的 Windows 操作系统的工作站 PC - 本文使用 Windows 10 Pro v21H2 内部版本 19044.1889。

• 随 Windows Server 2016 Datacenter Core Edition 安装的三个存储服务器 VM - 本教程使用名为 Storage1、Storage2 和 Storage4 的存储服务器 VM。

• 随 Windows Server 2016 Datacenter Desktop Edition 安装的虚拟机 (VM)，为存储服务器 VM 提供 Active Directory 和域服务 (AD DS)。

创建新集群

设置 S2D 时，您将需要创建一个新集群。但首先，您必须验证您的硬件环境软件是否支持集群。

1. 以管理员身份从安装了故障转移集群角色的存储 VM 服务器之一启动 PowerShell。

2. 接下来，运行下面的 Test-Cluster 命令来测试您的硬件环境是否支持集群。

Test-Cluster -Node Storage1, Storage2, Storage4 -Include Inventory,Network,"System Configuration”

运行 Test-Cluster 命令时，将会报告警告。从故障转移群集管理器 GUI 运行“验证群集”选项是排除群集配置故障的可靠方法。

请注意，您没有运行 Storage Spaces Direct 集群测试，因为这些测试将报告虚拟环境中的错误。

3. 完成集群测试后，运行以下命令创建一个名为 (-Name) HC -Cluster 的新集群 (New-Cluster)。

新集群-名称 HC-Cluster -节点存储1、存储2、存储4 -NoStorage -静态地址 10.0.0.101

电源外壳

New-Cluster -Name HC-Cluster -Node Storage1, Storage2, Storage4 -NoStorage -StaticAddress 10.0.0.101

4. 现在，运行 Get-Cluster 命令来验证新创建的超融合集群。

5. 验证后，运行 Get-ClusterNetwork 和 Get-ClusterNetworkInterface 命令来验证集群运行状况。

6. 接下来，运行以下 Get-ClusterSharedVolume 命令，该命令不提供输出，但查询集群存储配置。

Get-ClusterSharedVolume

由于您之前在创建新集群时设置了 -NoStorage 标志，因此预计会出现下图。

7. 最后，在其中一台存储服务器上运行 Get-PhysicalDisk 命令以列出所有可用的物理磁盘。

Get-PhysicalDisk

如下所示，您将获得具有超过六个原始虚拟 SCSI 磁盘的所有物理磁盘的列表。

请注意，集群现在已收集所有四台存储服务器上的磁盘驱动器。因此，每台服务器现在显示 18 个本地磁盘驱动器。

直接配置存储空间

即使创建集群后，您仍然需要配置 S2D 以确保其正常工作。在大多数环境中，运行 Enable-ClusterS2D 命令会执行以下操作：

• 启用存储空间直通服务。
• 创建软件存储总线。
• 创建存储空间池。
• 扫描集群中所有符合池化条件的磁盘。
• 将磁盘添加到池中。
• 创建存储层容量和性能。

在本教程中，您将手动执行这些步骤以更好地理解每个步骤。

检查现有池数据并启用S2D服务

由于您在虚拟环境中工作，因此可能不存在任何旧存储空间数据。但如果池中已使用任何磁盘，则应删除现有数据。

1. 运行以下 Get-StoragePool 命令以返回一组 StoragePool 对象。

Get-StoragePool

2. 接下来，运行以下命令来检查每个 StoragePool 对象内的磁盘 (Get-PhysicalDisk)。

Get-StoragePool | Select-Object -First 1 | Get-PhysicalDisk
Get-StoragePool | Select-Object -Last 1 | Get-PhysicalDisk

如下所示，一个池默认包含操作系统磁盘以外的所有物理磁盘驱动器，而另一个池仅包含操作系统磁盘。

当本教程稍后创建存储池，并将所有未分配的磁盘添加到新池中时，这些磁盘仍将驻留在原始池中。

3. 最后，在任意存储集群节点上运行以下 Enable-ClusterS2D 命令以启用存储空间直通服务并执行以下操作：

• 查询每个节点和符合条件的磁盘。
• 运行一系列测试以确保存储基础设施能够提供可靠的存储服务。

但除了启用 Storage Spaces Direct 软件服务外，未执行任何存储配置。

Enable-ClusterS2D -CacheState Disabled -AutoConfig:0 -SkipEligibilityChecks -Confirm:$false

创建存储池并添加磁盘

您刚刚启用了 S2D 服务，现在是时候看看 S2D 的实际应用了。您将手动创建存储池并向池中添加磁盘。存储空间有助于保护您的数据免受驱动器故障的影响。此外，您还可以通过向计算机添加驱动器来扩展存储空间。

1. 运行Get-PhysicalDisk 命令以显示物理磁盘列表。

Get-PhysicalDisk | ? CanPool -eq True | ft FriendlyName, CanPool, MediaType, PhysicalLocation

请注意，(FriendlyName) 和 (MediaType) 值没有帮助，可以更改。

创建虚拟存储服务器时，磁盘驱动器上的 MediaType 参数默认设置为“未指定”。

2. 接下来，运行以下命令创建一个名为 S2DPool 的池，并添加附加到虚拟 SCSI LUN 地址 3 的所有磁盘。

$Disks = Get-PhysicalDisk | ? PhysicalLocation -like "*LUN 3"
New-StoragePool -StorageSubSystemFriendlyName Cluster -FriendlyName S2DPool -ProvisioningTypeDefault Fixed -PhysicalDisk $Disks

3. 创建后，运行以下命令以显示存储池以及新创建的池 (S2DPool) 内的磁盘。

Get-StoragePool
Get-StoragePool -FriendlyName S2DPool | Get-PhysicalDisk

4. 现在，运行以下命令来验证新创建的存储池 (S2DPool) 的物理位置。

Get-StoragePool -FriendlyName S2DPool | Get-PhysicalDisk | ft PhysicalLocation

5. 运行以下每个命令，该命令不提供输出，但将 LUN 地址 0、1、2、4 和 5 的磁盘添加到 S2DPool。

$Disks = Get-PhysicalDisk | ? PhysicalLocation -like "*LUN 0"
Add-PhysicalDisk -PhysicalDisks $Disks -StoragePoolFriendlyName S2DPool
$Disks = Get-PhysicalDisk | ? PhysicalLocation -like "*LUN 1"
Add-PhysicalDisk -PhysicalDisks $Disks -StoragePoolFriendlyName S2DPool
$Disks = Get-PhysicalDisk | ? PhysicalLocation -like "*LUN 2"
Add-PhysicalDisk -PhysicalDisks $Disks -StoragePoolFriendlyName S2DPool
$Disks = Get-PhysicalDisk | ? PhysicalLocation -like "*LUN 4"
Add-PhysicalDisk -PhysicalDisks $Disks -StoragePoolFriendlyName S2DPool
$Disks = Get-PhysicalDisk | ? PhysicalLocation -like "*LUN 5"
Add-PhysicalDisk -PhysicalDisks $Disks -StoragePoolFriendlyName S2DPool

6. 添加磁盘后，运行以下命令对其进行健全性检查并验证其物理位置。

Get-StoragePool -FriendlyName S2DPool | Get-PhysicalDisk | sort PhysicalLocation | ft PhysicalLocation

如果一切顺利，S2DPool 中应该有 16 个磁盘，如下所示。

7. 接下来，运行以下命令以显示新 S2DPool 中的磁盘。

Get-StoragePool -FriendlyName S2DPool | Get-PhysicalDisk | ft FriendlyName, CanPool, MediaType, PhysicalLocation

S2DPool 现在包含每个存储服务器上的磁盘，如下所示。

8. 最后，运行下面的 Set-ClusterS2D 命令以启用 S2D。

Set-ClusterS2D -CacheState Enabled -Verbose
Update-StorageProviderCache -DiscoveryLevel Full

运行上述命令后将显示以下输出。

创建存储卷

存储集群现在配置为四节点集群。此环境将支持存储卷（虚拟磁盘卷）的所有存储空间弹性设置。

弹性设置可以配置如下：

数据在两个或三个节点之间同步复制。

数据在多个磁盘上条带化，有效地存储奇偶校验数据。

可以使用镜像和奇偶校验弹性层创建卷。

在以下部分中，您将从镜像卷开始创建不同的卷，以更好地了解这些弹性设置。

镜像卷

镜像弹性具有速度优势，因为读取分布在多个节点上，其中数据在两个或三个节点上同步复制。

运行以下 New-Volume 命令在 S2DPool 中创建两路 (Mirror-2-Vol1) 和三路 (Mirror-3-Vol1) 镜像卷。

New-Volume -FriendlyName "Mirror-2-Vol1" -FileSystem CSVFS_ReFS -StoragePoolFriendlyName S2DPool -Size 1GB -ResiliencySettingName Mirror
New-Volume -FriendlyName "Mirror-3-Vol1" -FileSystem CSVFS_ReFS -StoragePoolFriendlyName S2DPool -Size 1GB -ResiliencySettingName Mirror -PhysicalDiskRedundancy 3

奇偶校验卷

与存储多个数据副本的镜像弹性不同，奇偶校验弹性可以更有效地跨多个磁盘存储数据。但请注意，奇偶校验会降低读取性能，因为数据不会分发到各个节点和磁盘。

执行以下每个命令以创建单奇偶校验和双奇偶校验卷。

New-Volume -FriendlyName "Parity-1-Vol1" -FileSystem CSVFS_ReFS -StoragePoolFriendlyName S2DPool -Size 1GB -ResiliencySettingName Parity
New-Volume -FriendlyName "Parity-2-Vol1" -FileSystem CSVFS_ReFS -StoragePoolFriendlyName S2DPool -Size 1GB -ResiliencySettingName Parity -PhysicalDiskRedundancy 2

上述 PowerShell 命令将显示以下结果。

现在，运行以下 Get-VirtualDisk 命令以显示新创建的卷（虚拟磁盘）。

Get-VirtualDisk | ft FriendlyName, ResiliencySettingName, PhysicalDiskRedundancy

分层卷

也许您需要镜像卷和奇偶校验卷的强度。如果是这样，您需要分层卷。分层卷提供了镜像卷的速度优势和奇偶校验的容量优势。

运行以下命令创建分层镜像和奇偶校验卷，并验证它们。

New-StorageTier -MediaType HDD -StoragePoolFriendlyName S2DPool -FriendlyName HDD_Tier
New-StorageTier -MediaType SSD -StoragePoolFriendlyName S2DPool -FriendlyName SSD_Tier
Get-StorageTier | Select FriendlyName, ResiliencySettingName, PhysicalDiskRedundancy

创建新的 HDD 存储层

现在，运行下面的 Get-VirtualDisk 命令来列出按FriendlyName 属性排序的可用卷。

Get-VirtualDisk | sort FriendlyName

在下面，您可以看到具有每个重要弹性设置的所有卷。

结论

在本教程中，您已经使用 Storage Spaces Direct 创建了一个虚拟环境，它现在是构建完整混合云环境的基础基础设施。可以通过添加角色和配置并对服务器进行集群来构建混合云。因此，每台服务器都与 S2D 和 Hyper-V 角色兼容。

至此，你已经配置了一个相对原始的虚拟环境。为什么不把它变成一个强大的存储环境呢？