Virtualisierung von Speicher für Skalierung, Zuverlässigkeit und Effizienz

Die Entwicklung von Windows 8

Einblicke in die Arbeit des Windows-Entwicklerteams

Virtualisierung von Speicher für Skalierung, Zuverlässigkeit und Effizienz

  • Comments 1

In diesem Eintrag gehen wir auf ein Feature in der Windows 8 Developer Preview ein. Storage Spaces wird das Verwalten großer Speichervolumes zu Hause (und am Arbeitsplatz) wesentlich verbessern. Wir haben die gesamte Bandbreite von Speicherlösungen ausprobiert, angefangen von JBOD-Arrays bis hin zu RAID- bzw. NAS-Boxen. Viele von uns haben bisher Windows Home Server Drive Extender verwendet und daher auf einen Ansatz gehofft, der als Teil von NTFS entwickelt wird und direkter in Windows integriert ist. Genau dies haben wir uns bei der Konzeption der Speicherverbesserungen unter Windows 8 zum Ziel gesetzt und Storage Spaces entwickelt. Natürlich werden die vorhandenen Lösungen, die Sie bereits verwenden, auch weiterhin problemlos unter Windows 8 funktionieren, aber wir denken, dass Sie dieses neue Feature und die flexible Architektur schätzen werden. Nächste Woche wird Unterhaltungselektronik Thema sein. Bei all den Medien, über die jeder Benutzer in Form von Fotos (insbesondere große digitale Negative) und Videos verfügt, wird sich dieses Feature als nützlich erweisen. In diesem Beitrag erläutert Rajeev Nagar, einer der Gruppenprogrammmanager unseres Storage and File System-Teams, dieses neue Feature.

In vorangegangenen Beiträgen versichten Benutzer, Grenzfälle nachzuvollziehen oder die Entwürfe zu debuggen. Am Ende dieses Beitrags befindet sich ein FAQ-Teil, mit dem wir die Diskussion ein wenig bündeln möchten. In den FAQs werden auch die vielen Vorteile bei der Verwendung von PowerShell als Verwaltungstool für Storage Spaces behandelt. 

– Steven


Ich gebe es selbst zu: Ich habe eine riesige Sammlung digitaler Daten. Meine Datensammlung wird immer größer und enthält einige meiner wertvollsten Erinnerungen, z. B. unersetzliche Fotos und Heimvideos meiner Kinder seit deren Geburt. Seit einiger Zeit suche ich nach einer zuverlässigen, erweiterbaren und benutzerfreundlichen Lösung, die die Verwendung meiner wachsenden Anzahl an USB-Laufwerken optimiert. Darüber hinaus sollen meine Daten trotz gelegentlicher Hardwarefehler jederzeit geschützt sein.

Windows 8 bietet mit Storage Spaces eine neue Funktion, die genau dies ermöglicht. Zusammengefasst ermöglicht Storage Spaces Folgendes:

  • Organisieren physischer Datenträger in Speicherpools, die durch Hinzufügen von Datenträgern problemlos erweitert werden können. Diese Datenträger können entweder über USB, SATA (Serial ATA) oder SAS (Serial Attached SCSI) angeschlossen werden. Ein Speicherpool kann aus unterschiedlichen physischen Datenträgern bestehen. Auf physische Datenträger unterschiedlicher Größe kann mithilfe verschiedener Speicher-Interconnects zugegriffen werden.
  • Verwendung virtueller Festplatten (auch als Spaces bezeichnet), die in allen Belangen wie physische Festplatten funktionieren. Spaces verfügen jedoch über leistungsfähige neue Funktionen, wie ressourcenschonende Bereitstellung (dazu später mehr) und Zuverlässigkeit bei Fehlern, die in zugrunde liegenden physischen Medien auftreten können.

Bevor wir uns Storage Spaces genauer anschauen, möchte ich in einem kurzen Exkurs einige Hintergründe erläutern: Einige von uns haben bisher die Windows Home Server-Laufwerkserweiterung verwendet bzw. verwenden diese immer noch. Diese Technologie ist jedoch inzwischen veraltet. Mit Storage Spaces soll diese spezielle Lösung zwar nicht originalgetreu nachgebildet werden, jedoch werden viele der wesentlichen Funktionen bereitgestellt. Es stellt auch eine grundlegende Erweiterung der Speicherplattform von Windows dar, die mit NTFS beginnt. Storage Spaces deckt verschiedene Anforderungen ab, die von Bereitstellungen eines einzelnen Computers zu Hause bis hin zu großen Datencentern von Unternehmen reichen können.

Pools und Spaces

In der folgenden Abbildung wird das Konzept eines Speicherpools erläutert. Wie Sie sehen, haben wir zwei USB-Festplatten mit 2 TB (beachten Sie, dass wir die Byte-Berechnungen verwenden, die Sie aus dem Marketing kennen) für die anschließende Verwendung in einem Pool zusammengefasst.

Zwei Festplatten mit 2 TB

Aus diesem Speicherpool können wir einen oder mehrere Spaces erstellen. Beachten Sie, dass physische Festplatten, die einem Pool hinzugefügt wurden, nicht mehr unmittelbar von anderen Windows-Funktionen verwendet werden können. Sie wurden virtualisiert, d. h. vollständig für den Pool dediziert. Dies wird zwar als "virtualisiert" bezeichnet, der Speicherplatz und die Zuverlässigkeit sind jedoch real. Die verfügbare Speicherkapazität kann durch kann durch das Erstellen von Spaces in diesem Pool genutzt werden. In der folgenden Abbildung ist ein Space dargestellt, der aus dem Pool "My Home Storage" erstellt wurde.Vergleich der logischen Ansicht (10 TB großer Space "Documents", ressourcenschonend bereitgestellt, gespiegelte Zuverlässigkeit) mit der physischen Ansicht (Pool "Privat", zwei Festplatten zu je 2 TB)

Die virtuelle Festplatte kann wie eine normale physische Festplatte verwendet werden: Sie kann partitioniert und formatiert werden, und Sie können Daten auf dieses Speichermedium kopieren. Allerdings weist der Space verschiedene interessante Eigenschaften auf:

  • Die logische Kapazität wird mit 10 TB angegeben, obwohl die zugrunde liegenden physischen Festplatten des Pools nur über eine Kapazität von 4 TB verfügen. So werden Kapazitätssorgen ausgeräumt.
  • Die integrierte Zuverlässigkeit wird durch Spiegelung bereitgestellt, d. h., es sind von allen Daten in einem Space mindestens zwei Kopien auf zwei verschiedenen physischen Festplatten vorhanden. Durch die Spiegelung des Space ist die Funktionstüchtigkeit auch dann gewährleistet, wenn bei einer der physischen Festplatten des Pools ein Fehler auftritt.

Der Trick, mit dem wir einen gespiegelten Space mit 10 TB aus nur 4 TB Kapazität erstellen können, heißt: ressourcenschonende Bereitstellung. Durch ressourcenschonende Bereitstellung wird nur dann tatsächliche Kapazität für den Space reserviert, wenn Sie diesen benötigen, um z. B. Dateien in das Volume des Space zu kopieren. Bereits zugewiesene physische Kapazitäten können problemlos wieder zur Verfügung gestellt werden, wenn Dateien gelöscht werden oder eine Anwendung angibt, dass die Kapazität nicht mehr erforderlich ist. Diese erneut zur Verfügung gestellte Kapazität kann entweder durch denselben Space oder einen anderen Space verwendet werden, der im Pool erstellt wird. Dies wird durch den Entwurf der Kooperation zwischen dem zugrunde liegenden Dateisystem (NTFS) und Storage Spaces ermöglicht.

Dank der ressourcenschonenden Bereitstellung kann die physische Kapazität im Pool bedarfsgerecht gesteigert werden. Wenn Sie weitere Dateien kopieren und die Grenzen der verfügbaren physischen Kapazität im Pool erreichen, zeigt Storage Spaces eine Benachrichtigung an, dass weitere Kapazitäten hinzugefügt werden müssen. Dazu können Sie ganz einfach weitere Festplatten erwerben und dem bestehenden Pool hinzufügen.

In der Abbildung werden sechs Festplatten mit folgenden Kapazitäten dargestellt: 2 TB, 2 TB, 3 TB, 3 TB, 3 TB, 3 TB.

Wie Sie in der obigen Abbildung sehen, wurde die reine Kapazität des Pools "My Home Storage" durch den Erwerb und das Hinzufügen von vier 3-TB-Festplatten erweitert. Natürlich könnten Sie zusätzlich zu den über USB angeschlossenen physischen Festplatten auch SATA- und/oder SAS-Speicher anschließen. Nach dem Anschließen der zusätzlichen physischen Kapazität sind keine weiteren Schritte mehr erforderlich, um diese zu verwenden. Es können weiterhin Dateien oder andere Daten in den Space des Pools kopiert werden. Dieser Space wird automatisch erweitert, um die gesamte verfügbare Kapazität des Pools zu nutzen. (Allerdings ist die maximale Größe des logischen Speichers auf 10 TB begrenzt. Bei Bedarf können Sie jedoch auch die maximale logische Größe eines Space erhöhen.)

Es ist nicht erforderlich, Storage Spaces explizit anzuweisen, welche der USB-Festplatten für die jeweiligen von Ihnen erstellten Spaces verwendet werden sollen. Storage Spaces verwaltet im Hintergrund für jeden im Pool erstellten Space optimal die Kapazität der physischen Festplatten im Speicherpool.

Eine weitere wichtige Eigenschaft (ebenfalls optional) eines Space ist die Zuverlässigkeit gegenüber Fehlern, die in den physischen Festplatten auftreten können und möglicherweise die Daten im Speicherpool gefährden. Der Space in obiger Abbildung ist beispielsweise ein gespiegelter Space (anders gesagt ist diesem Space das Attribut gespiegelte Zuverlässigkeit zugeordnet). Durch diese Spiegelung ist gewährleistet, dass mindestens zwei (optional drei) vollständige Kopien der Daten auf verschiedenen Festplatten im Pool gespeichert werden. So besteht auch bei einem Festplattenfehler oder einem Totalausfall einer Festplatte keine Gefahr eines Datenverlusts. Tatsächlich werden in der Regel die verschiedenen physischen Festplatten, aus denen der Pool besteht, von anderen Windows-Komponenten oder Anwendungen Ihres PCs nicht erkannt. Daher wirken sich Fehler von physischen Festplatten im Pool in keinster Weise auf andere Windows-Komponenten oder Anwendungen Ihres PCs aus. Diese greifen weiterhin auf den Space zu. Die Funktionen von Storage Spaces, mit denen die Datenverfügbarkeit sichergestellt wird, werden vollständig im Hintergrund ausgeführt. Außerdem erstellt Storage Spaces im Falle eines Festplattenfehlers automatisch neue Datenkopien für alle betroffenen Spaces, sofern im Pool ausreichend funktionierende physische Festplatten zur Verfügung stehen.

Zuverlässigkeit durch Spiegelung

Es lohnt sich, die Spiegelung Ihrer Daten auf verschiedenen Festplatten genauer zu betrachten. In der folgenden Abbildung ist dargestellt, wie innerhalb eines Pools mit zwei Festplatten ein gespiegelter Space (mit zwei Kopien) erstellt wird.

Gespiegelter Space in einem Pool mit zwei Festplatten

Storage Spaces hat dem gespiegelten Space physische Kapazität in Form von sog. Bereichen, die aus Vielfachen von 256 MB bestehen, zur Verfügung gestellt. Außerdem wird in diesem Beispiel die Hälfte aller Bereiche auf zwei verschiedenen Festplatten gespiegelt. Selbst wenn ein Fehler bei einer der beiden Festplatten auftritt, kann Storage Spaces die Daten zur Verfügung stellen, da mindestens eine Kopie auf einer ordnungsgemäßen physischen Festplatte verfügbar ist. Wenn verschiedene Festplatten zur Verfügung stehen, verteilt Storage Spaces die Bereiche auf geeignete Festplatten, wie in der folgenden Darstellung eines Pools mit sechs Festplatten gezeigt:

Gespiegelter Space in einem Pool mit sechs Festplatten

Wenn eine Festplatte im Pool ausfällt, identifiziert Storage Spaces anhand dieser Festplatte die betroffenen Bereiche aller Spaces und verteilt diese auf verfügbare Hotspares oder auf andere geeignete Festplatten im Pool. (Hotspares sind Festplatten im Pool, die ausschließlich als automatischer Speicherersatz für fehlerhafte Festplatten dienen.) Diese Selbstreparatur wird automatisch und transparent ausgeführt, sodass erforderliche manuelle Aktionen auf ein Minimum reduziert werden. Außerdem wurde die Geschwindigkeit des Vorgangs optimiert, sodass ein Verlust von Daten bei gleichzeitigen Fehlern an verschiedenen Festplatten verhindert wird.

Zuverlässigkeit durch Parität

Ein weiteres Zuverlässigkeitsattribut wird Parität genannt. Storage Spaces wird angewiesen, zusätzlich zu den im Space enthaltenen Benutzerdaten Redundanzinformationen zu speichern, sodass im Falle eines Festplattenfehlers eine automatische Datenwiederherstellung ausgeführt werden kann. Die Methode ist dem Spiegeln sehr ähnlich. Allerdings werden Kapazitäten bei paritätsbasierter Zuverlässigkeit effizienter genutzt als bei Spiegelungen, jedoch sind bei dieser Methode mehr zufällige E/A-Aktionen erforderlich. Paritätsspaces eignen sich gut zum Speichern von großen Videodateien mit hohen Kapazitätsanforderungen, umfangreichen sequenziellen (vor allem angefügten) Schreibanforderungen und unregelmäßigen bzw. minimalen Aktualisierungsanforderungen bzgl. bestehender Inhalte.

Wie bei gespiegelten Spaces werden auch die Bereiche für die Paritätsspaces auf verfügbare Festplatten verteilt (auf denen Kapazität für Paritätsinformationen verfügbar ist). Dies ist in der folgenden Abbildung eines Paritätsspace innerhalb eines Pools mit sechs Festplatten dargestellt:

Paritätsspace in einem Pool mit sechs Festplatten

Im Falle eines Festplattenfehlers wird die Wiederherstellung aus dem Paritätsspace ebenso automatisch und transparent wie bei der Spiegelung durchgeführt. Bei Paritätsspaces stellt Storage Spaces anhand der Paritätsinformationen die betroffenen Bereiche aller betroffenen Spaces wieder her und ordnet den Bereich automatisch einem verfügbaren Hotspare oder einer anderen geeigneten Festplatten im Pool zu (genau wie bei gespiegelten Spaces).

In der folgenden Abbildung sind zwei Spaces dargestellt: ein Space mit gespiegelter Zuverlässigkeit und ein Space mit Paritätszuverlässigkeit, die im gleichen Pool erstellt wurden.

Logische Ansicht (10-TB-Space und 50-TB-Space in einem Pool) und physische Ansicht (zwei 2-TB-Festplatten und vier 3-TB-Festplatten in einem Pool)

Selbstverständlich werden diese beiden Spaces ressourcenschonend und im gleichen Pool (auf den gleichen physischen Festplatten) bereitgestellt. Die Bereiche der beiden Spaces sind vermischt und werden optimal auf alle verfügbaren physischen Festplatten verteilt, obwohl beide Spaces bei Festplattenfehlern verschiedene Wiederherstellungsmechanismen ausführen.

Sie können auf Spaces in einem Pool so lange zugreifen, wie die einfache Mehrheit der physischen Festplatten, aus denen der Pool besteht, ordnungsgemäß funktionieren und mit Ihrem PC verbunden sind. Dies wird als Quorum bezeichnet. Für den Pool My Home Storage ist es z. B. erforderlich, dass vier der sechs Festplatten dieses Pools ordnungsgemäß funktionieren und an Ihren PC angeschlossen sind, wenn Sie auf den Space Documents oder Multimedia zugreifen möchten. Natürlich ist, wie bereits erläutert, der Grad der Datenverfügbarkeit vom Zuverlässigkeitsattribut abhängig, das dem Space zugewiesen ist. Wenn z. B. der Space Documents dreifach gespiegelt wird und dazu jede Festplatte des Pools verwendet werden kann, stehen die Daten auch dann zur Verfügung, wenn zwei beliebige Festplatten ausfallen.

Ich möchte die Virtualisierungsfunktionen von Storage Spaces anhand eines verbreiteten Benutzerszenarios erklären. Angenommen, Sie haben einen Windows 8-PC erworben und möchten diesen als zentrales Repository für Ihre digitalen Inhalte zu Hause oder in einem Kleinunternehmen verwenden. Ein empfehlenswertes Setup bestünde in der Erstellung von zwei zuverlässigen Spaces: ein gespiegelter Space für wichtige Dokumente usw. (diese werden i. d. R. häufiger geändert) und ein Paritätsspace für große Multimedia-Inhalte, z. B. Videos und Fotos – Inhalte, die selten aktualisiert, jedoch häufig angezeigt werden. Durch ein entsprechendes Zuverlässigkeitsszenario können Sie sowohl die Kapazitätennutzung als auch die Leistung optimieren.

Die logische Ansicht dieser Speicherkonfiguration entspricht obiger Darstellung: Zwei Spaces mit verschiedenen Zuverlässigkeitsattributen wurden in demselben Pool erstellt. Dies ist ganz einfach:

  1. Schließen Sie die physischen Festplatten über USB an Ihren PC an.
  2. Erstellen Sie den Pool und die beiden Spaces.

Sie können für die Erstellung des Pools und der Spaces sowie für weitere, anspruchsvolle Aufgaben PowerShell aufrufen. In unserem Beispiel haben wir sechs physische Festplatten erworben und an den PC angeschlossen. Im Folgenden finden Sie die einfachen PowerShell-Befehle für die Erstellung des Pools und der beiden Spaces:

(a) Erstellen des Speicherpools:

>$pd = Get-PhysicalDisk
>New-StoragePool -PhysicalDisks $pd –StorageSubSystemFriendlyName *Spaces* -FriendlyName "My Home Storage"

(b) Erstellen der beiden Spaces:

>New-VirtualDisk –StoragePoolFriendlyName "My Home Storage" –ResiliencySettingName Mirror –Size 10TB –Provisioningtype Thin –FriendlyName "Documents"
>New-VirtualDisk –StoragePoolFriendlyName "My Home Storage" –ResiliencySettingName Parity –Size 50TB –Provisioningtype Thin –FriendlyName "Multimedia"

Beachten Sie, dass die oben aufgeführten Befehle ausschließlich unter der kommenden Windows 8 Beta und nachfolgenden Versionen verwendet werden können. Eine Vorabversion von Storage Spaces steht in der Windows 8 Developer Preview zur Verfügung, diese PowerShell-Befehle können in dieser Version jedoch nicht verwendet werden. Wenn Sie Storage Spaces in der Developer Preview testen möchten, können Sie folgende alternativen Befehle verwenden:

(a) Erstellen des Speicherpools:

>$pd = Get-PhysicalDisk
>New-StoragePool -PhysicalDisks $pd –FriendlyName "My Home Storage" –StorageSubSystemFriendlyName *Spaces*

(b) Erstellen der beiden Spaces:

>New-VirtualDisk –StoragePoolFriendlyName "My Home Storage" –StorageAttributesName Mirror –Size 2TB –ProvisioningScheme Sparse –FriendlyName "Documents"
>New-VirtualDisk –StoragePoolFriendlyName "My Home Storage" –StorageAttributesName Parity –Size 1TB –ProvisioningScheme Sparse –FriendlyName "Multimedia"

Beachten Sie außerdem, dass die Speichergröße in der Developer Preview auf eine Größe von unter 2 TB beschränkt wurde. Diese Begrenzung wird in der Betaversion entfernt. Seit der Verfügbarkeit der WDP wurden außerdem eine ganze Reihe von weiteren Funktionen innerhalb von Storage Spaces aktiviert.

Im Folgenden nutzen wir die Gelegenheit, bereits einmal einen Blick auf ein alternatives, einfach zu benutzendes Tool zur Konfiguration von Pools und Spaces zu werfen. Mit der kommenden Windows 8 Beta, können Sie nun einfach zur Systemsteuerung wechseln und folgende Sequenz ausführen:

(a) Um einen Pool und einen gespiegelten Space zu erstellen, wechseln Sie zur Systemsteuerung, klicken Sie auf System und Sicherheit und dann auf Storage Spaces.

Klicken Sie auf Create a new pool and storage space (Neuen Pool und Storage Space erstellen).

Option [Create a new pool and storage space] (Neuen Pool und Storage Space erstellen)

Wählen Sie die Laufwerke auf, die Sie zum neuen Pool hinzufügen möchten.

Auswählen von Laufwerken zum Erstellen eines Speicherpools. In der Abb. sind zwei ausgewählte Laufwerke dargestellt.

Wählen Sie den Zuverlässigkeitsmechanismus und weitere Optionen aus.

Auswählen eines Namens, Laufwerkbuchstabens, Layouts (Zweifachspiegelung ausgewählt) und der maximalen Größe.

Beachten Sie, dass Sie einen Laufwerksbuchstaben zuordnen und das entsprechende Volume im Rahmen der Space-Erstellung formatieren können.

Storage Space "Documents" (D:), Zweifachspiegelung mit 2 GB, maximale Größe 10 TB

(b) Wählen Sie die gewünschten Laufwerke auf, um mehrere Festplatten zu einem bestehenden Pool hinzuzufügen.

2 Laufwerke ausgewählt

Der Speicherpool verfügt nun über 4 physische Laufwerke

(c) Klicken Sie auf Create a storage space (Storage Space erstellen), und wählen Sie Parity (Parität) aus den Layoutoptionen aus, um einen zusätzlichen Paritätsspace zu erstellen.

Auswählen von „Parität“ aus den Layoutoptionen

Der Paritätsspace besteht aus 2 Storage Spaces und 4 physischen Laufwerken

(d) Falls Ihre Kapazität zur Neige geht, wird möglicherweise eine Benachrichtigung angezeigt:

["Check Storage Spaces for problems / Open Action Center"] ("Überprüfen Sie die Storage Spaces auf Probleme / Wartungscenter öffnen")

Klicken Sie auf die Benachrichtigung, um Informationen zum Problem und zur Problembehandlung anzuzeigen.

Warnung auf dem Storage Space "Multimediaparität": [Low capacity; add drives] (Geringe Kapazität; Laufwerke hinzufügen)

Und schon können Sie Storage Spaces verwenden. Sobald die Spaces erstellt wurden, können Sie diese wie eine herkömmliche "Festplatte" verwenden. Sie können z. B. BitLocker für die erstellten Spaces aktivieren, wie in folgendem Beispiel gezeigt wird.

Seite für die Laufwerksverschlüsselung mit BitLocker: [Windows (C) Bitlocker on] (Windows (C) BitLocker aktiviert), [Documents (D:) Bitlocker on] (Dokumente (D:) BitLocker aktiviert), [Multimedia (E:) BitLocker on] (Multimedia (E:) BitLocker aktiviert)

Optionen für die Verwaltung von Storage Spaces: Pool umbenennen, Storage Space erstellen, Laufwerke hinzufügen; Optionen für die einzelnen Spaces: Dateien anzeigen, Umbenennen, Löschen

Es gibt noch viele weitere Aspekte zu den vielfältigen Möglichkeiten von Storage Spaces und wie diese Möglichkeiten mit anderen Windows-Technologien genutzt werden können. Dieses Thema wird in kommenden Beiträgen fortgesetzt.

Hoffentlich finden Sie diese neuen Möglichkeiten ebenso spannend – probieren Sie sie aus. Die Technologie steht in der Windows 8 Betaversion zur Verfügung – zusätzlich zu den bereits in der Developer Preview verfügbaren Funktionen.

– Rajeev

Storage Spaces – Häufig gestellte Fragen

Uns ist klar, dass sich für einige von Ihnen immer noch Fragen zu den Storage Spaces stellen. Daher möchten wir hier einige häufig gestellte Fragen beantworten und hoffen, die meisten Ihrer Fragen ausräumen zu können. Wenn in den Kommentaren weitere Fragen auftauchen, werden wir diese FAQs zukünftig aktualisieren.

F: Ich verwende Windows Home Server mit Laufwerkserweiterung. Gibt es ein Tool, das mich bei der Migration meiner Daten von diesem Format zu Storage Spaces unterstützt?

Nein. Sie müssen auf Ihrem Windows 8-PC einen Pool mit neuen Festplatten erstellen. Anschließend können Sie die Daten ganz einfach von Ihren Volumes der Laufwerkserweiterung zu einem Speicherort innerhalb des Pools kopieren. Die durch Storage Spaces bereitgestellten Funktionen sind flexibler, die NTFS-Integration wurde verbessert – so konnten Nutzen und Zuverlässigkeit gesteigert werden.

F: Ist Storage Spaces eine Art RAID? Und wenn ja: Welche RAID-Versionen werden implementiert?

Grundsätzlich virtualisiert Storage Spaces den Speicher, um so kosteneffizient und benutzerfreundlich vielfältige Möglichkeiten bereitzustellen. Da die Daten mehrfach gespeichert werden, ist Storage Spaces auch bei Fehlern physischer Festplatten (und bei ähnlichen Fehlern) zuverlässig. Um die Leistung zu optimieren, werden Daten mehrfach auf verschiedenen physischen Festplatten gespeichert. Die RAID-Methoden "Spiegelung" und "Striping" werden von Storage Spaces verwendet. Allerdings wurde bei der Implementierung auf eine minimale Komplexität für den Benutzer, eine maximale Flexibilität hinsichtlich der Verwendung und Zuordnung des physischen Speicherplatzes und eine schnelle Wiederherstellung nach Fehlern in physischen Festplatten geachtet. Aufgrund dieser entscheidenden Unterschiede bei Zielen und Implementierung zwischen Storage Spaces und herkömmlichen, unflexiblen RAID-Implementierungen, wird die RAID-Nomenklatur von Storage Spaces nicht verwendet.

F: Wie schneidet die Leistung eines Space beim Lesen von Daten im Vergleich mit RAID 0 oder RAID 10 ab?

Sowohl für gespiegelte als auch in Stripes gespeicherte Spaces ist die Leseleistung sehr gut mit optimierten RAID 0- oder RAID 10 -Implementierungen vergleichbar.

F: Kann ich ein RAID-System gemeinsam mit Storage Spaces nutzen, um die Zuverlässigkeit und/oder Leistung zu erhöhen? Ist dies eine gute Idee?

Dies wird nicht empfohlen. Storage Spaces wurde für die Verwendung mit handelsüblichen Standardfestplatten entwickelt. Diese Funktion bietet eine benutzerfreundliche Zuverlässigkeit bei Festplattenfehlern und optimiert die gleichzeitige Verwendung aller verfügbaren Festplatten im Pool. Wenn Sie gemeinsam mit Storage Spaces ein RAID-System verwenden, erhöht dies die Komplexität und verringert die Leistung, verbessert jedoch nicht die Zuverlässigkeit.

F: Kann ich Bootvorgänge von einem Space aus ausführen?

Unter Windows 8 ist das Booten von einem Space nicht möglich. Alternativ können Sie jedoch weiterhin dynamische Volumes zum Booten verwenden. Bis zur Veröffentlichung werden Leitfäden zur Verfügung stehen, in denen das Hinzufügen von ordnungsgemäß formatierten System-/Startdatenträgern (mit dynamischen Volumes) zu einem Pool erläutert wird.

F: Wie viele Festplatten sind mindestens erforderlich, um einen Pool zu erstellen? Wie viele Festplatten kann ein Pool höchstens enthalten?

Sie können einen Pool mit nur einer Festplatte erstellen. Allerdings kann solch ein Pool keine zuverlässigen Spaces (d. h. gespiegelte oder Paritätsspaces) enthalten. Er kann nur einen einfachen Space enthalten, der keine Zuverlässigkeit bei auftretenden Fehlern bietet. Wir testen Pools, die aus mehreren hundert Festplatten bestehen, wie sie etwa in Datencentern vorkommen. Es gibt keine architekturbedingte Grenze für die Anzahl von Festplatten, die einen Pool bilden.

F: Woher weiß ich, welcher Space sich auf welcher physischen Festplatte befindet?

Sie können mithilfe von PowerShell abfragen, auf welchen physischen Festplatten ein bestimmter Space gesichert ist. Da sämtliche Daten als Stripes auf allen physischen Festplatten gespeichert sind, die den Space sichern, können Sie auf diese Weise diese Informationen abrufen.

F: Woran erkenne ich, dass bei einer physischen Festplatte ein Fehler aufgetreten ist? Wie tausche ich eine defekte Festplatte aus?

Wenn sich die defekte Festplatte in einem Gehäuse befindet, das das SCSI Enclosure Services-Protokoll unterstützt, leuchtet (falls vorhanden) eine rote LED neben der defekten Festplatte auf. Auf dem Desktop wird eine Standardbenachrichtigung angezeigt. Außerdem werden im Storage Spaces-Applet in der Systemsteuerung Informationen zum Fehler angezeigt. Dies sieht in etwa wie folgt aus:

[Check Storage Spaces for problems] (Überprüfen Sie Storage Spaces auf Probleme) [We found one or more possible problems with your storage.] (Es wurde mindestens ein mögliches Problem mit dem Speicher erkannt.) [To address these problems, check your Storage Spaces.] (Prüfen Sie Storage Spaces, um diese Probleme zu beheben.) Schaltfläche: [Open Storage Spaces] (Storage Spaces öffnen)

Auf einer Paritätsfestplatte: [Degraded: check drive health] (Beeinträchtigt, Status des Datenträgers prüfen); Auf einer Festplatte mit Zweifachspiegelung: [Degraded: check drive health] (Beeinträchtigt, Status des Datenträgers prüfen); Auf einer von 4 physikalischen Festplatten: [Disconnected: reconnect drive] (Verbindung getrennt, Datenträger erneut verbinden)

Sie können den Status der Festplatte auch mithilfe von PowerShell abfragen, um festzustellen, ob eine Festplatte defekt ist.

Sobald Sie die defekte Festplatte ermittelt haben, können Sie diese jederzeit entfernen. Eine fehlerhafte physische Festplatte kann problemlos ausgetauscht werden. Schließen Sie die Ersatzfestplatte einfach an den PC an, nachdem Sie die defekte Festplatte entfernt haben, und fügen Sie die neue Festplatte anschließend mithilfe von PowerShell oder über die Systemsteuerung zum Pool hinzu.

F: Wie tausche ich eine funktionierende Festplatte gegen eine größere (oder eine andere Festplatte) aus? Muss ich dazu alles neu einrichten?

Wenn Sie gespiegelte oder Paritätsspaces erstellt haben, können Sie eine physische Festplatte ganz einfach aus dem Pool entfernen und eine andere (möglicherweise größere) Festplatte hinzufügen. Innerhalb eines kurzen Zeitraums werden die betroffenen Spaces automatisch neu synchronisiert (durch den Storage Spaces-Entwurf wird die Geschwindigkeit dieses Vorgangs im Vergleich zu herkömmlichen RAID-Rebuilds erheblich optimiert). Über die Systemsteuerung oder mithilfe von PowerShell-Befehlen können Sie die Integrität der Spaces feststellen, ob also die Daten so synchronisiert wurden, dass die festgelegte Anzahl von Kopien vorhanden ist.

F: Kann ich die Neusynchronisierung selbst starten?

Ja. Wenn Sie nicht auf den Beginn der automatischen Neusynchronisierung warten möchten, können Sie den PowerShell-Befehl Repair auswählen, durch den die Neusynchronisierung initiiert wird, solange geeignete Ersatzdatenträger und/oder freie Kapazitäten verfügbar sind.

F: Welche Art von Festplatten kann mit Storage Spaces verwendet werden? Gibt es besondere Anforderungen? Können individuelle Gehäuse für diese Festplatten verwendet werden?

Sie können Storage Spaces mit jeder beliebigen für Windows geeigneten physischen Festplatte verwenden, die über USB, SATA oder SAS angeschlossen wird. Wenn die physischen Festplatten über individuelle Gehäuse angeschlossen werden (z. B. bei JBOD-Konfigurationen), identifiziert Storage Spaces die physische Position der Festplatten-Einschubfächer mithilfe des SES-Protokolls (sofern dieses vom Gehäuse unterstützt wird). Bei Bedarf steuert Storage Spaces über SES außerdem die Fehler-LEDs, die den jeweiligen physischen Datenträgern zugeordnet sind (vorausgesetzt das Gehäuse ist mit solchen LEDs ausgestattet). Das Gehäuse muss den Windows-Logo-Anforderungen entsprechen, damit Storage Spaces dessen Funktionen nutzen kann. Die Gehäuseanbieter wurden über diese Anforderungen informiert. Wir gehen daher davon aus, dass diese in zunehmendem Maße eingehalten werden.

Wenn sich Ihre Festplatten in einem Gehäuse befinden und Storage Spaces keine Informationen zu den Einschubfächern der einzelnen physischen Festplatten anzeigt oder die LEDs im Gehäuse nicht gesteuert werden können, entspricht das Gehäuse wahrscheinlich nicht den Windows-Logo-Anforderungen.

F: Gibt es Programme für Pools, die "defrag" oder "CHKDSK" entsprechen?

Nein. Storage Spaces nutzt alle physischen Festplatten optimal. Für den Fall, dass Storage Spaces-Metadaten oder eine physische Festplatte beschädigt werden (in diesem Fall zeigt der Datenträgerstatus ein Problem mit der physischen Festplatte an) können Sie so vorgehen, wie Sie es bei jeder anderen defekten Festplatte auch tun würden: Entfernen Sie sie ganz einfach aus dem Pool. Wenn die physische Festplatte nicht fehlerhaft ist, können Sie sie im Anschluss erneut zum Pool hinzufügen.

F: Wie hoch ist die Anzahl der Spiegelungen einer bestimmten Datei?

Wenn sich die Datei auf einem NTFS-Volume auf einem zweifach gespiegelten Space befindet, sind zwei Kopien der Dateidaten vorhanden. Wenn Sie einen dreifach gespiegelten Space konfigurieren, sind drei Kopien vorhanden.

F: Kann ich auswählen, welches Laufwerk für die Spiegelungen verwendet werden soll? Beispielsweise, wenn ich weiß, dass eine bestimmte Festplatte neuer/besser/schneller ist?

Ja. In typischen Bereitstellungen wählt Storage Spaces zwar automatisch physische Festplatten aus dem Pool aus, um Ihre Spaces zu sichern. Sie können bei Bedarf jedoch auch manuell bestimmte physische Festplatten innerhalb des Pools festlegen, auf denen ein Space gesichert werden soll, um so die Kontrolle über die Zuordnung zu behalten. Dies kann beim Erstellen des Space über die PowerShell-Optionen festgelegt werden.

F: Kann ich die maximale Größe eines Space ändern? Gibt es Vor- oder Nachteile, wenn ich etwa jeden Space auf 50 TB festlege?

Sie können die logische Größe eines Space jederzeit über die Systemsteuerung oder die PowerShell ändern. Das Verkleinern der logischen Größe wird nicht unterstützt und ist dank der ressourcenschonenden Bereitstellung nicht erforderlich. Es hat keinerlei Auswirkungen, ob Sie die ursprüngliche logische Größe auf einen geringeren Wert (z. B. 1 TB) festlegen und diesen bei Bedarf vergrößern, oder ob Sie von Beginn an einen großen Wert (z. B. 50 TB) festlegen. Die zweite Möglichkeit spart Ihnen zu einem späteren Zeitpunkt möglicherweise Zeit und Aufwand.

F: Kann ich die Bereichsgröße auf einen Wert ändern, der nicht ein Vielfaches von 256 MB beträgt?

Nein. Die Bereichsgröße wird von Storage Spaces automatisch auf Grundlage verschiedener Faktoren festgelegt, um Leistung und Verfügbarkeit zu optimieren.

F: Kann die vordefinierte Bereichsgröße zu einer suboptimalen Nutzung der Kapazität führen? Beispielsweise, wenn ich hauptsächlich über sehr kleine Dateien oder sehr große Videodateien verfüge?

Bei der Bereichsgröße handelt es sich um eine interne Kapazitätseinheit, die wir zur Bereitstellung über mehrere Spaces innerhalb desselben Pools verwenden. Dieser Wert hat keine Auswirkungen auf die optimale Speicherung von Dateien, gleichgültig, wie groß diese sind.

F: Kann ich einen bereits erstellten Speicherpool von einem PC auf einen anderen verschieben? Beispielsweise, wenn ich über ein Gehäuse mit 6 Wechseldatenträgern verfüge?

Ja. Verbinden Sie die physischen Festplatten, die den Pool bilden, einfach mit dem neuen PC.

F: Angenommen, ich verfüge über 3 externe Gehäuse, und ich entferne sie der Reihe nach. Anschließend schließe ich sie in der umgekehrten Reihenfolge an einen neuen Windows 8-PC an. Geht der neue PC von einem fehlerhaften Pool aus, oder können die Zuordnungen synchronisiert werden? Was geschieht, wenn ich eines der Gehäuse nicht wieder anschließe?

Sie können die Gehäuse in beliebiger Reihenfolge wieder anschließen. Wenn Storage Spaces eine ausreichende Anzahl von Festplatten für das Quorum erkennt, werden der Pool und die enthaltenen Spaces aktiviert. Zu einem späteren Zeitpunkt können weitere Gehäuse angeschlossen werden. Wenn die Daten auf beliebigen Festplatten nicht mehr synchron sind, werden sie von Storage Spaces automatisch synchronisiert. Selbst wenn Sie einige Gehäuse nicht wieder anschließen, können Sie weiterhin mit Ihren Daten arbeiten, solange die minimal erforderliche Anzahl von Festplatten erkannt wird. Storage Spaces informiert Sie sowohl über die PowerShell als auch über die Systemsteuerung, dass einige physische Festplatten fehlen, und erinnert Sie so daran, diese erneut anzuschließen.

F: Zuvor wurde erwähnt, dass für das Quorum des Pools eine einfache Mehrheit von funktionsfähigen und angeschlossenen physischen Festplatten erforderlich ist. Bedeutet dies, dass sich stets eine gerade Anzahl von physischen Festplatten im Pool befinden muss? Oder ist eine ungerade Anzahl von physischen Festplatten erforderlich? Wie sieht es mit Pools aus, die aus zwei Festplatten bestehen?

Es gibt keine Anforderungen bzgl. gerader oder ungerader Anzahl von physischen Festplatten. Storage Spaces kann Pools mit zwei Festplatten ordnungsgemäß verwendet und bietet Zuverlässigkeit für zweifach gespiegelte Spaces in diesem Pool auch dann, wenn eine Festplatte ausfällt oder getrennt wird.

F: Was geschieht, wenn ich physische Festplatten, die einen Pool bilden, an einen Windows 7-Computer anschließe?

Windows 7 bietet keine Unterstützung für Storage Spaces und behandelt die physischen Festplatten so wie alle anderen physischen Festplatten mit unbekanntem Partitionierungsschema.

  • Loading...
Leave a Comment
  • Please add 5 and 6 and type the answer here:
  • Post