Scale-Out File Server قابلیتی است که به منظور فراهم کردن اشتراک گذاری فایل بصورت Scale-Out طراحی شده است و همواره فضای ذخیره‌سازی مبتنی بر فایل را در دسترس Server Application قرار می‌‌‌دهد. با استفاده اشتراک گذاری فایل بصورت Scale-Out میتوان Folderای را که روی Nodeهای مختلف یک Cluster قرار دارد، به اشتراک گذاشت. این مقاله به بررسی چگونگی استفاده موثر از Scale-Out File Server می‌پردازد.
روش‌های پیکربندی Clustered File Server
- Scale-Out File Server برای Data Application: این با عرضه Clustered File Server در Windows Server 2012 ، این امکان بوجود آمد تا داده‌هایServer Application نظیر فایل‌های مرتبط با ماشین‌های مجازی Hyper-V در File Shares ذخیره نموده و به همان میزان از اطمینان، دسترس‌پذیری، کنترل‌پذیری و کارایی بالایی دست یافت که از یک شبکه ذخیره‌سازی اطلاعات انتظار می‌رود. با این قابلیت، همه File Shareها به طور همزمان بر تمامی Nodeها در دسترس هستند. به File Shareهای مرتبط با این نوع Clustered File Server، Scale-Out File Shares گفته می‌شود. بعضا به این حالت Active-Active نیز می‌گویند. توصیه می‌شود هنگام راه اندازیHyper-V یا Microsoft SQL Server بر روی پروتکل SMB Server) (Message Block ، که از این نوع File Server استفاده شود.
- File Server برای General Use : این File Server، مکمل Clustered File Serverای است که از زمان عرضه Failover Clustering، در Windows Server پشتیبانی می‌شود. این نوع از Clustered File Server و متعاقبا تمام Shareهای مرتبط با آن، در آن واحد تنها بر یک Node در دسترس هستند. به این حالت گاهی Active-Passive یا Dual-Active گفته می‌شود. به File Shareهایی که به این نوع از Clustered File Server مرتبط هستند،Clustered File Shares گفته می‌شود. توصیه می‌شود به هنگام راه‌اندازی Information Worker از این نوع File Server استفاده گردد.
قابلیت‌های Scale-out File Server
با استفاده از Scale-Out File Shares، میتوان فولدری یکسان را که روی چندین Node یک Cluster قرار دارد، به اشتراک گذاشت. برای مثال، اگر یک File Server Cluster دارای چهار Node باشد که از SMB Scale-Out استفاده می‌کند، کامپیوتری که بر روی آن Windows Server 2012 R2 یا Windows Server 2012 نصب است، می‌تواند از طریق هر کدام از این چهار Node به File Shares دسترسی پیدا کند. چنین کاری با حداکثر استفاده از قابلیت‌های جدید Windows Server Failover Clustering و نیز قابلیت‌های Windows File Server Protocol (SMB 3.0) امکان‌پذیر شده است.َمدیر سیستم می‌تواند اشتراک گذاری فایل بصورت Scale-Out را برای Server Applicationها و File Serviceهایی فراهم کند که مداوما در دسترس‌اند و صرفا با آنلاین کردن Serverهای بیشتر، به درخواست‌های افزایش‌یافته پاسخ می‌دهند. تمامی این کارها در محیط تولید(Production environment ) انجام می‌شود و به طور کامل در معرض دید Server Application قرار دارد.
Scale-Out File Server دارای مزایای مهم و کلیدی زیر است:
- :Active-Active File Shares تمام Nodeهای Cluster می‌توانند درخواست‌های SMB را پذیرفته و پاسخ دهند. وقتی که محتوای File Share به طور همزمان در دسترس همه Nodeهای یک Cluster قرار می‌گیرد، چه در زمانی که یک یا چند Node در حالت Mainenance می‌باشند و چه در زمانی که به دلیل قطع اتصال، سیستم به طور پیش‌بینی نشده از کار می‌افتد، Clusterها و سایر Clientهای SMB 3.0 همکاری می‌کنند تا Failover در معرض دید Nodeهای جایگزین در Cluster قرار گیرد.
- پهنای باند افزایش‌یافته: بیشترین پهنای باند Share برابر است با پهنای باند کلی Nodeهای File Server Cluster. بر خلاف نسخه‌های پیشین Windows Server، در این نسخه پهنای باند کلی دیگر محدود به پهنای باند یک Node نیست، بلکه ظرفیت Backing Storage System تعیین‌کننده میزان پهنای باند می‌باشد. میتوان با اضافه کردن Nodeهای بیشتر، پهنای باند کلی را افزایش داد.
- بررسی دیسک بدون Downtime (Check Disk)CHKDSK: در Windows Server 2012 به میزان قابل توجهی تقویت شده تا زمانی که File System برای تعمیر در حالت Offline قرار می‌گیرد، بسیار کاهش یابد. این در حالی است که Clustered shared Volumeها یا CSVها یک مرحله جلوتر هستند، چراکه فاز Offline را کلا حذف می‌کنند. یک CSV File System، می‌تواند بدون اثرگذاری بر Applicationهایی که بر File System کنترل کامل دارند، از CSVFS استفاده کند.
- Clustered Shared Volume Cache: CSVها درWindows Server 2012 از نوعی Read cache پشتیبانی می‌کنند که می‌تواند در برخی سناریوها مانند Virtual Desktop Infrastructure کارایی را به گونه‌ای موثر بالا برد.
- مدیریت آسان‌تر: میتوان با Scale-Out File Server، File Serverهایی قابل توسعه ایجاد کرد و سپس CSVها و File Sharesهای ضروری را به آن افزود. در این صورت، دیگر لازم نیست چندین Clustered File Server با Cluster Diskهایی جدا ایجاد شود و با طراحی سیاست‌های جاگذاری، فعالیت هر یک از Cluster Nodeها را کنترل کرد.
- Rebalancing خودکار برای Clientهای Scale-Out File Server. در Windows Server 2012 R2، Rebalancing خودکار، سبب بهبود مقیاس‌پذیری و کنترل‌پذیریScale-Out File درServerها می‌شود. اتصالات SMB Client، به جای آن که به ازای هر Server مسیریابی شوند، به ازای هر File Share مسیریابی می‌گردند، و سپس Clientها با دسترسی به Volume مورد استفاده File Share، دوباره به سمت Cluster Node هدایت می‌گردند. این امر سبب کاهش ترافیک بین Nodeهای Server شده و در نتیجه باعث افزایش میزان بازدهی می‌شود. زمانی که Cluster Storage دوباره پیکربندی می‌شود، Clientها به دنبال اتصالی اولیه مجددا هدایت می‌شوند.
موارد استفاده Scale-Out File Server
اگر Workload شما باعث ایجاد عملیات‌های متادیتای فراوان مانند باز کردن فایل، بستن فایل، ایجاد فایل‌های جدید یا تغییر نام فایل‌های موجود باشد می‌گردد، نباید از Scale-Out File Server استفاده شود. یک information worker معمولی ممکن است مقدار زیادی عملیات متادیتا ایجاد کنند. تنها زمانی باید از Scale-Out File Server استفاده شود که مقیاس‌پذیری و سادگی آن سودمند باشد و همچنین به تکنولوژی‌هایی که با وجود آن پشتیبانی می‌شوند، مورد نیاز باشد.
در جدول زیر قابلیت‌های SMB 3.0، Windows File System رایج، تکنولوژی‌های File Server Data Management و نیز Workloadهای رایج فهرست شده‌اند. در این جدول میتوان مشاهده کرد که آیا تکنولوژی‌ای با وجود Scale-Out File Server پشتیبانی می‌شود یا به یک Clustered File Server قدیمی که به آن File Server برای استفاده عمومی نیز می‌گویند، نیاز است.
| Technology Area | Feature | General Use File Server Cluster | Scale-Out File Server |
| SMB | SMB Continuous Availability | Yes | Yes |
| SMB | SMB Multichannel | Yes | Yes |
| SMB | SMB Direct | Yes | Yes |
| SMB | SMB Encryption | Yes | Yes |
| SMB | SMB Transparent failover | Yes (if continuous availability is enabled) | Yes |
| File System | NTFS | Yes | NA |
| File System | Resilient File System (ReFS) | Recommended with Storage Spaces Direct | Recommended with Storage Spaces Direct |
| File System | Cluster Shared Volume File System (CSV) | NA | Yes |
| File Management | BranchCache | Yes | No |
| File Management | Data Deduplication (Windows Server 2012) | Yes | No |
| File Management | Data Deduplication (Windows Server 2012 R2) | Yes | Yes (VDI only) |
| File Management | DFS Namespace (DFSN) root server root | Yes | No |
| File Management | DFS Namespace (DFSN) folder target server | Yes | Yes |
| File Management | DFS Replication (DFSR) | Yes | No |
| File Management | File Server Resource Manager (Screens and Quotas) | Yes | No |
| File Management | File Classification Infrastructure | Yes | No |
| File Management | Dynamic Access Control (claim-based access, CAP) | Yes | No |
| File Management | Folder Redirection | Yes | Not recommended |
| File Management | Offline Files (client side caching) | Yes | Not recommended |
| File Management | Roaming User Profiles | Yes | Not recommended |
| File Management | Home Directories | Yes | Not recommended |
| File Management | Work Folders | Yes | No |
| NFS | NFS Server | Yes | No |
| Applications | Hyper-V | Not recommended | Yes |
| Applications | Microsoft SQL Server | Not recommended | Yes |
Folder Redirection، Offline Files، Roaming User Profiles یا Home Directories تعداد زیادی Write تولید می‌کند که باید فورا و بدون Buffering در هنگام استفاده از File Shareهایی که دائما در دسترس‌اند، بر روی Disk ثبت گردند. در این زمان، در مقایسه با General Purpose File shares، عملکرد کاهش می‌یابد. همچنین File Shareهای دائما در دسترس، با File Server Resource Managerو سیستم‌های دارای Windows XP همخوانی ندارند. به علاوه، ممکن است پس از قطع دسترسی به یک Share، سه الی شش دقیقه طول بکشد تا فایل‌های Offline به حالت Offlineدر آیند، که این حالت ممکن است باعث ایجاد مشکل برای کاربرانی شود که هنوز از حالت Always Offline فایل‌های Offline استفاده نمی‌کنند.
کاربرد Application برای Scale-Out File Server های کاربردی
Scale-Out File Server برای فضای ذخیره‌سازی Server Application ایده‌آل است. چند نمونه از Server Applicationهایی که می‌توانند اطلاعات خود را روی Scale-Out File Share ذخیره کنند، در زیر آورده شده‌اند:
- Internet Information Services (IIS) Web Server می‌تواند پیکربندی و اطلاعات را برای وبسایت بر Scale-Out File Share ذخیره کند.
- Hyper-V می‌تواند پیکربندی و Diskهای مجازی Live را بر Scale-Out File Shares ذخیره کند.
- SQL Server می‌تواند فایل پایگاه‌های اطلاعاتی Live را بر Scale-Out File Share ذخیره کند.
- Virtual Machine Managerیا VMM می‌تواند library share را که شامل virtual machine template و فایل‌های مرتبط است بر Scale-Out File Share ذخیره کند. با این حال، Library Share بهخودیخود نمی‌تواند Scale-Out File Server باشد؛ باید بر یک Server مستقل یا یک Failover Cluster قرار گیرد که نقش Scale-Out File Server Cluster را نداشته باشد.
اگر از یک Scale-Out File Share به عنوان Library Share استفاده شود، میتوان تنها از تکنولوژی‌هایی استفاده کرد که با Scale-Out File Server سازگار باشند. برای مثال، نمی‌توان برای تکثیر Library Shareای که Scale-Out File Share میزبان آن است، از DFS Replication استفاده شود. همچنین مهم است که آخرین به‌روزرسانی‌های نرم‌افزاری بر Scale-Out File Serverنصب شده باشد.
برای آن که از Scale-Out File Share به عنوان Library Share استفاده شود، نخست باید یک Library Server مثل یک ماشین مجازی اضافه شود که یا یک Local Shareوجود داشته باشد یا اصلا Share نداشته باشد. سپس زمان افزودن Library Share، File Shareای انتخاب می‌شود که Scale-Out File Server میزبان آن باشد. این Share باید تحت کنترل VMM باشد و منحصرا برای استفاده Library Server ایجاد شده باشد. همچنین حتما باید آخرین بروزرسانی‌های نرم‌افزاری را بر Scale-Out File Server نصب گردد.
