Hochverfügbaren Speicher mit preiswerten Laufwerken und Storage Spaces einrichten


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    Konfiguration des Storage-PoolsTraditionell werden RAID-Systeme einge­setzt, um Daten­verluste bei Fest­platten­defekten zu vermeiden. Windows Server bietet mit Storage Spaces eine rein Software-basierte Alter­native. Sie kombi­niert interne Disks oder JBODs zu einem Speicher-Pool, in dem man Volumes erstellen kann. Dieses Feature unter­stützt mehrere Optionen für die Daten­redundanz.

    Storage Spaces macht auch die Skalierung einfacher als herkömmliche Technologien. Wenn beispielsweise mehr Kapazität benötigt wird, können dem Speicher-Pool beliebig zusätzliche Laufwerke hinzugefügt werden.

    Systemvoraussetzungen

    Die Anforderungen für Storage Spaces sind relativ gering:

    • Zunächst müssen Sie sicherstellen, dass die Hardware einschließlich der Festplatten für Windows Server zertifiziert ist. Dies sollte für die meisten auf dem Markt befindlichen Laufwerke der Fall sein.
    • Für Storage Spaces im Cluster benötigen Sie mindestens zwei Server, maximal 16 sind möglich.
    • Microsoft empfiehlt 4 GB Arbeitsspeicher pro TB an Daten

    Die Anforderungen für Storage Spaces auf einem einzelnen Windows Server finden Sie hier.

    Storage Spaces einrichten

    Der Prozess umfasst folgende Schritte:

    1. Erstellen eines Speicher-Pools
    2. Erzeugen einer virtuellen Festplatte
    3. Ein Volume einrichten

    Zunächst müssen wir sicherstellen, dass die Datei- und Speicherdienste in Windows Server installiert sind. Storage Spaces ist ein Feature dieser Rolle.

    In PowerShell kann man das so überprüfen:

    Get-WindowsFeature -Name FileAndStorage-Services

    Storage Pool erstellen

    Starten Sie den Server Manager und navigieren Sie zum Dashboard von Datei- und Speicherdienste.

    Verwaltung der Datei- und Speicherdienste im Server Manager

    Klicken Sie auf das Menü Storage Pools. Ich habe in unserem Beispiel den Rechner mit drei zusätzlichen Festplatten ausgestattet.

    Wählen Sie die physischen Disks aus, die Sie dem Pool hinzufügen möchten und wählen Sie im Dropdown-Menü Tasks die Option New Storage Pool.

    Neuen Speicher-Pool auf Basis von drei physischen Laufwerken anlegen

    Der Befehl startet einen Wizard. Im ersten Dialog erwartet er die Eingabe eines Namens für den Storage Pool. Danach legt man fest, welche Laufwerke man für ihn verwenden möchte.

    Physische Laufwerke an den Storage Pool zuweisen

    Standardmäßig ist die Zuweisung auf Automatisch eingestellt. Sie können jedoch auf das Dropdown-Menü bei jeder Festplatte klicken und die Zuweisung auf Manuell ändern. Hot Spares dienen dazu, ausgefallene Festplatten in einem Speicher-Pool automatisch zu ersetzen.

    Überprüfen Sie die Einstellungen auf dem Bestätigungs­bildschirm und mit einem Klick auf Create.

    Konfiguration für den Storage Pool bestätigen

    Auf der Seite View results werden die Aufgaben für den neuen Speicher-Pool durchlaufen. Sie können das Kontrollkästchen Create a virtual disk when this wizard closes anhaken, damit anschließend der Assistent zur Erstellung virtueller Festplatten automatisch startet.

    Fortschrittsanzeige bei der Erstellung eines Storage Pools

    Virtuelle Festplatte erstellen

    Der Assistent für neue virtuelle Laufwerke erwartet zuerst den Namen für den virtuellen Datenträger.

    Wenn Sie Storage-Tiers konfigurieren möchten, dann unterstützt Storage Spaces diese Funktion. Sie verschiebt häufig verwendete Dateien automatisch auf schnelleren Speicher.

    Namen für die Virtual Disk eingeben und bei Bedarf Storage-Tiers erzeugen

    Storage Spaces unterstützt eine Redundanz von Daten zwischen JBODs ("Enable enclosure awareness"), so dass sie selbst bei Ausfall eines ganzen Gehäuses nicht verloren gehen.

    Option für Enclosure Awareness, um die Redundanz zwischen JBODs zu gewährleisten

    Auf dem Bildschirm Storage Layout bietet die Option Simple keinen Schutz gegen Datenverluste.

    Mirror schützt vor dem Ausfall einer oder mehrerer Festplatten, aber reduziert die Kapazität am meisten. Es bietet jedoch eine bessere Leistung als andere Verfahren.

    Parity hat weniger Auswirkungen auf die Kapazität, aber etwas mehr auf die Leistung.

    Konfiguration des Storage-Layout

    Auf dem Bildschirm Provisioning können Sie auswählen, ob Sie den Speicherplatz über Thick oder Thin Provisioning bereitstellen möchten, also ob der Speicherplatz gleich vollständig oder nach Bedarf zugewiesen werden soll.

    Im nächsten Schritt bestimmt man die Größe des virtuellen Laufwerks. Wie Sie in unserem Beispiel sehen können, hat die Spiegelung drastische Auswirkungen auf die Kapazität, da nur etwa die Hälfte des rohen Speichers zur Verfügung steht.

    Größe der neuen virtuellen Festplatte konfigurieren

    Der nun folgende Bestätigungs­bildschirm fasst die vorgenommenen Einstellungen zusammen. Starten Sie hier über die entsprechende Schaltfläche die Erstellung des virtuellen Laufwerks.

    Volume anlegen

    Im letzten Schritt richtet man nutzbaren Speicherplatz mittels eines neuen Volumes ein. Im New Volume Wizard wählen Sie zuerst den Server und die Festplatte aus.

    Hier sehen wir die virtuelle Disk, die wir in den vorangegangenen Schritten erstellt haben. Man erkennt, dass sie nicht aus drei physischen Festplatten besteht, die dem Speicher zugrunde liegen, sondern als ein Laufwerk erscheint.

    Server und Disk für neues Volume auswählen

    Über die nächsten Dialoge legt man folgende Einstellungen fest:

    • Die Größe des Volumes. Vorgegeben ist dort die Größe des maximal verfügbaren Speichers.
    • Einen Laufwerksbuchstaben. Dadurch kann der Windows Explorer das Volume als regulären Speicherort anzeigen.
    • Das Dateisystem. Zusätzlich vergibt man dort eine Bezeichnung für das Volume.

    Zum Abschluss bestätigt man die Konfiguration und klickt auf Create, um das Volume zu erzeugen.

    Konfiguration von Storage Spaces überprüfen

    Nach dem Erstellen des Speicher-Pools, der virtuellen Festplatte und des Volumes erscheint die neue virtuelle Disk in den Datei- und Speicherdiensten.

    Storage-Pools im Dashboard der Datei- und Speicherdienste

    Zudem wird das neue Storage-Spaces-Volume im Windows Explorer angezeigt.

    Der neue Speicher auf Basis von Storage Spaces im Windows Explorer

    Ausfall von Laufwerken testen

    In der Abbildung unten habe ich eine virtuelle Festplatte aus der VM entfernt, auf der der Windows Server 2022 mit Storage Spaces läuft. Wie Sie sehen, hat Windows die Verbindung mit ihr verloren.

    Entfernen einer Festplatte, um die Widerstandfähigkeit von Storage Spaces zu testen

    Wir haben jedoch weiterhin Zugriff auf die Dateien des Volumes.

    Zusammenfassung

    Mit Storage Spaces können Anwender die Ausfallsicherheit von Windows-Storage erhöhen, ohne in herkömmliche RAID-Systeme zu investieren.

    Storage Spaces lässt sich über die integrierte Rolle der Datei- und Speicherdienste konfigurieren und verwalten.

    Es ist einfach über Wizards einzurichten, und in wenigen Minuten haben Sie einen Speicherplatz, der auch den Ausfall physischer Festplatten übersteht.

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    Bild von Brandon Lee

    Brandon Lee ist seit mehr als 18 Jahren in der IT-Branche tätig und konzen­triert sich auf Networking und Virtua­lisie­rung. Er ver­öffent­licht auf ver­schie­denen Blogs und ver­fasst tech­nische Doku­men­ta­tionen, haupt­sächlich auf Virtualizationhowto.com.

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    1 Kommentar

    Im Gegensatz zu RAID sind die Festplatten und Daten Server- und hardwareunabhängig nutzbar und lesbar.

    Empfohlen sei jedoch die Nutzung von Storage Spaces mit ReFS Volumes, insb. wenn dort solide Daten die VHDX, SQL gespeichert werden, bzw auch das Mirroring benutzt wird.

    Obacht: ReFS ist in nicht immer abwärtskompatibel mit älteren OS Versionen.
    https://gist.github.com/0xbadfca11/da0598e47dd643d933dc